優(yōu)良玉米自交系丹717的選育與應(yīng)用

王 亮，豐 光，景希強，徐春海

（1．丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 遼寧 丹東118109； 2．遼寧丹玉種業(yè)科技股份有限公司， 遼寧 丹東118109）

Reid種群是我國玉米育種五大優(yōu)勢群體之一，也是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院圍繞旅大紅骨種質(zhì)進(jìn)行雜優(yōu)模式利用的最主要優(yōu)勢類群。20世紀(jì)80年代末90年代初，我國先后選育出了沈5003、鐵7922、掖478、C 8605－2、丹9046等一批Reid群自交系，并組配出了沈單7、掖單13、鐵單10、丹玉26等雜交種，隨著推廣年份的增加，玉米病害生理小種發(fā)生變化，玉米灰斑病、粗縮病和絲黑穗病不斷發(fā)生，由于品種本身繁育時遺傳飄遷或自然變異導(dǎo)致優(yōu)良基因的退化，給玉米生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。如果能夠在原有骨干系丹9046、沈5003、鐵7922和掖478的基礎(chǔ)上有效地進(jìn)行生育期、品質(zhì)、株型、抗病、耐密和抗倒性方面的改良，將是Reid群體的重要突破和創(chuàng)新，在該育種理念的指導(dǎo)下進(jìn)行自交系丹717基礎(chǔ)材料的創(chuàng)建。

1 選育過程

玉米自交系丹717是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院1993年以丹黃17和丹黃19為基礎(chǔ)材料組建二環(huán)系經(jīng)過連續(xù)自交6代選育而成，屬改良Reid群體。丹黃17來源于3147B、3311D和沈5003組建的三交種，自交系3147B是以美國引進(jìn)的雜交種美3147自交選育而成，又與3311D／沈5003雜交組成三交種，再經(jīng)連續(xù)自交6代選育而成。沈5003是Reid群內(nèi)優(yōu)異抗倒矮化性自交系，3311D具有較好的抗旱和耐勞特性，美雜選自交系3147B具有株型緊湊、品質(zhì)優(yōu)良的特點。由該三交種選育的自交系丹黃17兼具抗倒、耐密和型優(yōu)等特性。

丹黃19是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所發(fā)放的含有熱帶種質(zhì)的玉米雜交種PN 78641中選系。1987年經(jīng)過一個生長季的觀察、篩選和鑒定，發(fā)現(xiàn)PN 78641具有種子出苗勢強、高抗多種葉部病害、活桿成熟、莖桿堅硬、根系發(fā)達(dá)、耐澇性強、米質(zhì)優(yōu)良等諸多優(yōu)點，以此作為基礎(chǔ)試材進(jìn)行自交選育出丹黃19。

2 丹717的主要特性

2．1 丹717生育性狀與形態(tài)特征

丹717屬中晚熟玉米自交系，遼寧春播生育期128d，適宜≥10℃活動積溫2 750℃以上地區(qū)播種。種子拱土出苗能力強，芽勢和生長勢強，幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，葉緣紫色，苗勢強。株型緊湊，葉片空間伸展合理，光合利用率高，耐密性強，對異常年份溫光感應(yīng)鈍化，不會出現(xiàn)空稈或結(jié)實不良現(xiàn)象。株高160～170cm，穗位70～80cm，成株葉片數(shù)19～20片?；ńz粉色，雄穗分枝數(shù)8～10個，花藥綠色，穎殼綠色。果穗筒型、封頂性好，穗長18．3cm，穗行數(shù)14～16行，穗軸紅色，籽粒黃色，半硬粒型，千粒重290g。

2．2 抗性特點與品質(zhì)分析

丹717高抗大斑病、彎孢菌葉斑病、灰斑病、絲黑穗病、瘤黑粉病、青枯病和粗縮病，對生產(chǎn)上流行的主要病害均表現(xiàn)出抗或高抗水平。幼苗耐低溫能力強，在10～20℃變溫處理條件下，種子發(fā)芽正常，病苗和弱苗率低于3%。植株具有較強的抗旱和耐澇能力，表現(xiàn)為在干旱條件下，葉片萎蔫程度低于掖478和沈5003，光合氣孔導(dǎo)度高于掖478和 U 8112，由其組配的雜交種干旱和澇害脅迫處理后果穗無禿尖或禿尖很小。經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心檢測，丹717品質(zhì)優(yōu)良，容重為786g／L，粗蛋白 10．99%，粗脂肪 5．01%，粗淀粉70．3%，賴氨酸0．33%，品質(zhì)高于普通玉米一級標(biāo)準(zhǔn)。

表1 丹717組配的雜交種審定情況

3 主要技術(shù)創(chuàng)新

3．1 外來種質(zhì)的成功導(dǎo)入是Reid種質(zhì)改良的成功典范

丹717的選育打破了傳統(tǒng)種群內(nèi)部改良的觀念，在Reid群基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的導(dǎo)入了含有熱帶種質(zhì)PN 78641選系，使其品質(zhì)、抗逆性、抗病性具有顯著優(yōu)勢。分子標(biāo)記檢測其血緣關(guān)系獨立，與我國主要玉米四大優(yōu)勢類群遺傳背景遠(yuǎn)，丹717的成功選育保持了原Reid雜優(yōu)類群高配合力的特點，且拓寬了Reid群基因庫遺傳基礎(chǔ)，提高了Reid群的籽粒品質(zhì)和抗性水平。選育過程中采用高壓選育技術(shù)，實現(xiàn)了基礎(chǔ)試材眾多優(yōu)良基因的連鎖聚合，淘汰了不良基因，達(dá)到多個優(yōu)異性狀同步改良的目標(biāo)。

3．2 早代測配和高壓選擇的成功配合使廣適性和高配合力得到完美結(jié)合

采用高密度壓力選育技術(shù)，在惡劣生育環(huán)境中選拔優(yōu)異個體，在育種方法上突破創(chuàng)新，達(dá)到多個優(yōu)異性狀同步改良的目標(biāo)。單粒播種篩選出發(fā)芽勢強、拱土能力強，生長旺盛的試驗材料，在玉米生長關(guān)鍵期進(jìn)行耐旱和耐澇脅迫處理，篩選出適應(yīng)性強的優(yōu)良穗行，實行邊晉代邊測配，篩選出高配合力的優(yōu)異材料。三者有機(jī)的結(jié)合，使得玉米自交系選育目的更明確，效果更明顯。

4 丹717組配雜交種的選育過程及應(yīng)用情況

自交系丹717選育過程采用了早代測配方法，該方法對基礎(chǔ)群體中優(yōu)良的基因型在不同的自交后代都能夠準(zhǔn)確的把握，不會出現(xiàn)晚代測配導(dǎo)致優(yōu)良目標(biāo)基因沒有抓住而選育失敗的結(jié)果，丹717自交系選育出的同時也組配出優(yōu)良的單交種丹科2151（丹717×丹598）。據(jù)不完全統(tǒng)計，丹717選育至今由其直接組配和其衍生系組配的玉米雜交種達(dá)9個以上。衡量一個優(yōu)良自交系是否為骨干系的標(biāo)準(zhǔn)，最主要就是看其是否具有高配合力、廣泛的適應(yīng)性、突出的抗性水平、獨立的血緣關(guān)系、長期的使用壽命，丹717完全具備上述特點。由其組配并通過國家和省級審（認(rèn)）定的品種如表2所示，由其衍生系組配并通過遼寧省審定的品種如表3所示。

4．1 優(yōu)良玉米雜交種丹科2151的選育與應(yīng)用

丹科2151系丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院于1997年冬在海南以丹717為母本，以丹598為父本組配而成的單交種。自交系丹717（丹黃17×丹黃19）利用國外雜交種后代選系為基礎(chǔ)，主要包含Reid血緣，自交系丹598｛（OH 43Ht 3／丹340／丹黃02／丹黃11）×PN 78599×（OH 43Ht 3／丹340／丹黃02／丹黃11）｝是旅大紅骨類群骨干系，導(dǎo)入熱帶種質(zhì)的抗源基因，提高了旅大紅骨類群抗病能力。改良Reid血緣與國內(nèi)種質(zhì)資源間遺傳背景遠(yuǎn)，有著高度的遺傳異質(zhì)性和遠(yuǎn)緣性，有利于優(yōu)良基因的重組和聚合，選擇丹717和丹598進(jìn)行雜交，在遺傳物質(zhì)上有高度的雜合和性狀的互補性。因此，組配的丹科2151具有雜種優(yōu)勢強、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、抗逆耐旱耐澇、品質(zhì)優(yōu)良、應(yīng)用年限久等諸多優(yōu)點。

表2 丹717衍生系組配的雜交種審定情況

丹科2151于1999年進(jìn)行多點試驗、示范和區(qū)域試驗。2001—2002年參加遼寧省區(qū)域試驗，2002年進(jìn)入遼寧省生產(chǎn)試驗，2001年同時參加國家預(yù)備試驗，2002—2003年參加全國東華北春玉米組區(qū)域試驗，分別于2002年和2004年通過遼寧省和國家品種審定委員會審定［1］，2005年和2007年通過重慶市和湖北省品種審定委員會（認(rèn)）審定。表現(xiàn)為品質(zhì)好、高產(chǎn)、抗旱、耐澇、抗病、廣適、耐密植等諸多特點，突出解決了北方和西南地區(qū)生產(chǎn)應(yīng)用玉米品種的抗病等技術(shù)問題。同時由于該雜交種抗旱、中密的特點，特別適合我國東華北和西南玉米帶降雨量少、適度密植的種植要求。

丹科2151屬晚熟玉米雜交種，適合清種、比空種植、大壟雙行、間種和套種等多種耕作方式種植。適宜于東華北、西南等玉米主產(chǎn)區(qū)種植，種植區(qū)域廣泛，適應(yīng)極強，溫光反應(yīng)遲鈍。在不同年份，旱澇不同地塊、不同地區(qū)均表現(xiàn)出抗旱耐澇和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的突出特點，在東華北玉米主產(chǎn)區(qū)大面積推廣應(yīng)用。是繼農(nóng)大108、豫玉22、沈單16等玉米品種之后更新?lián)Q代的主要品種之一，自2002年示范推廣以來，深受農(nóng)民歡迎。一般單產(chǎn)700kg／667m2以上，最高單產(chǎn)達(dá)1 058．5 kg／667m2，應(yīng)用面積逐年擴(kuò)大，綜合抗性突出，經(jīng)受了多種自然災(zāi)害的考驗，是一個綜合經(jīng)濟(jì)性狀好、增產(chǎn)潛力大、抗逆性強的優(yōu)良玉米雜交種，成為東華北玉米產(chǎn)區(qū)主栽品種。

4．2 優(yōu)良玉米雜交種丹科2165的選育與應(yīng)用

丹科2165是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院1999年以自選系丹717為母本，丹782為父本組配成的中晚熟玉米雜交種。2001年參加遼寧省預(yù)備試驗，2002—2003年參加省區(qū)域試驗，2003年參加省生產(chǎn)試驗并通過遼寧省品種審定委員會審定。丹科2165屬晚熟優(yōu)質(zhì)飼料玉米，一般單產(chǎn)9 000～9 750kg／hm2，清種、間種、套種均可，春播密度5．25萬株／hm2，適宜遼寧省種植農(nóng)大108的地區(qū)種植［2］。

4．3 優(yōu)良玉米雜交種丹玉501號的選育與應(yīng)用

丹玉501是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2002年以丹717為母本，以丹765（7－004／601／丹598）為父本組配而成的單交種。2004年參加遼寧省預(yù)備試驗，2005—2006年參加遼寧省玉米中晚熟組區(qū)域試驗，2006年參加同組生產(chǎn)試驗并通過遼寧省品種審定委員會審定。丹玉501號屬中晚熟玉米雜交種，平肥地、坡崗地均可種植。一般春播在4月下旬為宜，種植形式以清種或二比空為主，種植密度4．5萬～4．8萬株／hm2，適宜沈陽、鐵嶺、丹東、阜新、錦州、朝陽等有效積溫在2 800℃以上的中晚熟玉米區(qū)種植［3］。

4．4 丹717衍生系組配玉米雜交種的選育與應(yīng)用

在骨干系丹717基礎(chǔ)上，利用其自身遺傳變異、通過組配二環(huán)基礎(chǔ)試材和三交種等選育方法，衍生出多個優(yōu)良新自交系并選育出多個優(yōu)良雜交種。

4．4．1 隆迪401

沈陽隆迪種業(yè)篩選出丹717自然變異株，經(jīng)過連續(xù)自交選育出自交系F 787，與自育系F 198（丹598／國外雜交種／丹598）組配玉米雜交種隆迪401，2004年參加遼寧省晚熟組預(yù)備試驗，2005—2006年參加遼寧省玉米晚熟組區(qū)域試驗，同時2006年參加同組生產(chǎn)試驗，通過遼寧省品種審定委員會審定。隆迪401屬晚熟品種，適宜沈陽、鐵嶺、丹東、大連、鞍山、錦州、朝陽、葫蘆島等有效積溫在2 900℃以上的晚熟玉米區(qū)種植。

4．4．2 丹玉502號

丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米所利用丹717×C 8605－2組配二環(huán)系，整合優(yōu)良基因，經(jīng)連續(xù)自交選育出優(yōu)良自交系丹1705，與父本系丹765（7－004／601／丹598）雜交選育出雜交種丹玉502號。2006年參加遼寧省中晚熟密植組預(yù)備試驗，2007—2008年參加遼寧省玉米高密組區(qū)域試驗，2008年參加同組生產(chǎn)試驗并通過遼寧省品種審定委員會審定。丹玉502號屬中晚熟耐密型品種，春播生育期132d左右，適應(yīng)性強，平肥地、坡崗地均可種植，適宜種植密度5．25萬～5．70萬株／hm2，適宜丹東、沈陽、鐵嶺、阜新、鞍山、錦州、朝陽等活動積溫2 800℃以上的中晚熟玉米區(qū)種植［4］。

4．4．3 萬育968

遼寧萬孚種業(yè)有限公司以丹717×巴西雜交種組配基礎(chǔ)試材，經(jīng)連續(xù)自交選育出優(yōu)良自交系Z 12，與父本系Z 13雜交選育出雜交種萬育968。2008年參加遼寧省預(yù)備試驗，2009—2010年參加遼寧省區(qū)域試驗，2010年參加同組生產(chǎn)試驗并通過遼寧省品種審定委員會審定。萬育968屬晚熟型品種，春播生育期133d左右，適應(yīng)性強，需中等以上肥力地塊種植，適宜種植密度4．95萬～5．25萬株／hm2，適宜沈陽、鐵嶺、丹東、阜新、鞍山、錦州、朝陽等活動積溫3 000℃以上的中晚熟玉米區(qū)種植［5］。

4．4．4 丹玉206號

丹玉206號是丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2002年以W 8017（9046／A 801／丹717）為母本，以丹698為父本組配而成的單交種。2008年參加遼寧省玉米極晚熟組預(yù)備試驗，2009—2010年參加遼寧省玉米極晚熟組區(qū)域試驗，2010年參加同組生產(chǎn)試驗并遼寧省品種審定委員會審定［6］。丹玉206號屬極晚熟玉米雜交種，遼寧省春播生產(chǎn)期135d，需中等以上肥力地塊種植。一般春播在4月下旬為宜，種植形式以清種為主，種植密度3．75萬～4．20萬株／hm2，適宜丹東、沈陽、鐵嶺、錦州、大連、葫蘆島、朝陽等有效積溫在3 200℃以上的晚熟玉米區(qū)種植。

4．4．5 鐵研59號

鐵研59號（遼審玉［2011］526號）是鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2006年冬以鐵0606（鐵98042×丹717）為母本，以昌7－2為父本組配而成的單交種。2009年參加遼寧省玉米中晚熟組預(yù)備試驗，2010—2011年參加遼寧省玉米中晚熟組區(qū)域試驗，2011年參加同組生產(chǎn)試驗并通過遼寧省品種審定委員會審定。鐵研59號屬中晚熟玉米雜交種，遼寧省春播生產(chǎn)期131d，需中等以上肥力地塊種植。一般春播在4月下旬為宜，種植形式以清種形式為主，種植密度5．7萬～6．0萬株／hm2，適宜沈陽、丹東、錦州、阜新、遼陽、鐵嶺、朝陽等有效積溫在2 800℃以上的中晚熟玉米區(qū)種植［7］。

4．4．6 鐵研919

鐵研919是鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2010年以鐵0940為母本，以鐵0941（PH 4CV／丹717／PH 4CV）為父本組配而成的單交種，2011年參加遼寧省玉米中熟組預(yù)備試驗，2012—2013年參加遼寧省玉米中熟組區(qū)域試驗，2013年同時參加中熟組生產(chǎn)試驗，通過遼寧省品種審定委員會審定。鐵研919屬中熟玉米雜交種，遼寧省春播生產(chǎn)期128d，需中等以上肥力地塊種植。東華北區(qū)一般在4月下旬至5月初播種為宜，種植形式以清種形式為主，種植密度6．0萬株／hm2，適宜撫順、阜新、遼陽、鐵嶺、本溪等有效積溫在2 650℃以上的中熟玉米區(qū)種植［8］。

通過多年來的各地試驗及大面積推廣種植表現(xiàn)來看，丹科2151、丹科2165和丹玉501等雜交種在不同肥力、不同密度、不同生態(tài)區(qū)、不同耕作方式下均可種植且抗性、增產(chǎn)效果顯著。品質(zhì)方面既有高淀粉、高蛋白型又有高脂肪、高容重類型，可以糧飼兼用，對食品深加工、釀造、乙醇化工、畜牧業(yè)發(fā)展都有極大的促進(jìn)作用，深受農(nóng)民和企業(yè)喜愛，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。

丹717玉米自交系自育成以來很快用于雜交育種研究和生產(chǎn)，成為我國玉米骨干自交系之一。采用有效的方法對新的育種材料進(jìn)行穗行確定和雜優(yōu)模式劃分，事實證明，對新引進(jìn)的種質(zhì)資源進(jìn)行早代測配和雜優(yōu)模式劃分將會明顯提高育種效率，而且更易獲得目標(biāo)性狀的突破［9］。丹717成功的育成并廣泛的應(yīng)用，是Reid群改良成功的探索和示范。組配的雜交種綜合性狀優(yōu)勢明顯，促進(jìn)了玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為遼寧省乃至全國的玉米穩(wěn)步增產(chǎn)提供了有效的保障。

［1］佟圣輝，陳剛，劉波，等．玉米雜交種丹科2151的選育與應(yīng)用［J］．遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004，6（2）：5－7．

［2］佟圣輝，陳剛，劉波，等．中晚熟玉米雜交種丹科2165選育與應(yīng)用［J］．雜糧作物，2004，24（3）：141－142．

［3］劉波，鄭君海，劉旭，等．玉米雜交種丹玉501（丹5151）選育與應(yīng)用［J］．雜糧作物，2007，27（2）：68－69．

［4］鄭君海，劉波．玉米雜交種丹玉502（丹5115）選育與應(yīng)用［J］．雜糧作物，2009，29（3）：168－169．

［5］王洪山．玉米新品種［J］．新農(nóng)業(yè)，2011（10）：30－32．

［6］孫玉軍，岳輝，陳曉旭，等．玉米雜交種丹玉206號的選育［J］．雜糧作物，2012，32（1）：87．

［7］王洪山．玉米新品種［J］．新農(nóng)業(yè)，2012（7）：33－38．

［8］徐韶，欒化泉．玉米新品種鐵研919選育研究［J］．園藝與種苗，2014（5）：41－42．

［9］楊輝，景希強，王亮，等．多抗性玉米自交系丹299的選育與應(yīng)用［J］．遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（6）：68－71．