高產(chǎn)·多抗玉米新雜交種天益青7096的選育與啟示

孫浩洋，劉 飛，劉治先*，劉良柏，楊 菲，王平信，丁照華

(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，山東濟(jì)南 250100；2.安徽省宿州市種子公司，安徽宿州234000)

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高產(chǎn)·多抗玉米新雜交種天益青7096的選育與啟示

孫浩洋1，劉 飛2，劉治先1*，劉良柏2，楊 菲1，王平信2，丁照華1

(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，山東濟(jì)南 250100；2.安徽省宿州市種子公司，安徽宿州234000)

摘要對玉米新雜交種天益青7096的選育背景、選育過程、品種特征特性及栽培技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行闡述，結(jié)合實(shí)踐對玉米育種思路與目標(biāo)、選系技術(shù)與方法、雜種優(yōu)勢模式等方面進(jìn)行總結(jié)和探討。

關(guān)鍵詞高產(chǎn)；多抗；玉米雜交種；天益青7096；選育

近幾年來，黃淮海夏玉米區(qū)生產(chǎn)環(huán)境異常惡劣。例如，2013年夏季極端高溫在黃河以南的區(qū)域持續(xù)時間長且影響范圍大；2014年玉米青枯病(莖腐病)在黃淮海的中部和南部區(qū)域重度爆發(fā)；2015年夏季強(qiáng)對流天氣造成河南、山東、河北局部地區(qū)玉米大面積倒伏，秋季玉米南方銹病在安徽、山東和河北邢臺等區(qū)域爆發(fā)。每一次災(zāi)害都給玉米生產(chǎn)造成重大損失。生產(chǎn)上亟需綜合抗性好、抗災(zāi)能力強(qiáng)的低風(fēng)險品種。

多年的育種經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，提高玉米品種的綜合抗性主要依靠改良種質(zhì)基礎(chǔ)、增加遺傳多樣性、創(chuàng)制抗性種質(zhì)和選育抗病品種來解決[1-2]。20世紀(jì)90年代以來，我國玉米生產(chǎn)用骨干種質(zhì)主要有瑞德、蘭卡斯特、塘四平頭、旅大紅骨和以78599為代表的PB種質(zhì)五大類群。利用的雜種優(yōu)勢模式主要是瑞德、蘭卡斯特或PB×塘四平頭、瑞德×旅大紅骨或PB等。黃淮海夏玉米區(qū)生產(chǎn)用骨干種質(zhì)主要有瑞德、塘四平頭和PB三大種質(zhì)類群。雜種優(yōu)勢模式主要是瑞德或PB×塘四平頭、瑞德×PB等。種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄導(dǎo)致的潛在危險性逐年增大，加之環(huán)境惡化，自然災(zāi)害頻發(fā)[1]。因此，從拓寬玉米育種的種質(zhì)基礎(chǔ)及豐富遺傳多樣性入手，改良育成品種的適應(yīng)性和穩(wěn)產(chǎn)性，將豐產(chǎn)、大穗的蘭卡斯特(Lan.)群種質(zhì)與富含抗病、抗倒及耐旱等優(yōu)良基因的PB種質(zhì)融合在一起，提高育成品種的綜合抗性和穩(wěn)產(chǎn)性能[3-7]，將成熟早、灌漿快、配合力高、株型緊湊的塘四平頭種質(zhì)與豐產(chǎn)、大穗的旅大紅骨種質(zhì)融合在一起，挖掘育成品種的豐產(chǎn)潛力，改善商品品質(zhì)等?；谶@樣的育種思路，確立“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適和易制種”育種目標(biāo)，結(jié)合雙單倍體(DH)育種技術(shù)、早代測交技術(shù)等，選育出配合力高、抗病抗倒能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣的優(yōu)良自交系宿3925，與山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成的聚合Lx9801和昌72兩大核心自交系的Lx032雜交，育成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗玉米雜交種天益青7096(曾用名魯單7091)。筆者從選育背景、選育過程、品種特征特性及栽培技術(shù)要點(diǎn)等對玉米新雜交種天益青7096進(jìn)行介紹，以期為該品種的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1選育過程

1.1親本選育優(yōu)異種質(zhì)是育種工作的基礎(chǔ)，而種質(zhì)基礎(chǔ)的寬窄和遺傳多樣性的豐欠則是玉米育種取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵[5]。天益青7096的正交母本宿3925是以(齊319×齊205)BC2為基礎(chǔ)材料，采用DH育種技術(shù)，經(jīng)單倍體誘導(dǎo)與鑒別、自然和輔助加倍、DH系評價等，于2006年選育而成的配合力高、抗病抗倒、品質(zhì)優(yōu)良的自交系。經(jīng)初步配合力測定，該自交系具有一般配合力高、抗病抗倒等優(yōu)點(diǎn)。該自交系株型半緊湊，幼苗葉鞘紫色，花藥紫色，花絲紫色；濟(jì)南夏播生育期95 d；株高180 cm，穗位50 cm，穗長16 cm，穗粗5.0 cm，穗行數(shù)14～16行，柱形穗，紅軸，半馬齒型黃粒；高抗玉米粗縮病、銹病、彎孢菌葉斑病等，活稈成熟。

正交父本Lx032是以(Lx9801×昌72)為選系基礎(chǔ)材料，經(jīng)6代自交和嚴(yán)格篩選育成。經(jīng)初步配合力測定，該自交系配合力高，生長勢較強(qiáng)。該自交系株型半緊湊，幼苗葉鞘紫色，花藥淺紫色，花絲淡紫色；濟(jì)南夏播生育期96 d；株高170 cm，穗位60 cm，穗長12～14 cm，穗粗4.0 cm，穗行數(shù)12～14行，柱形穗，白軸，半馬齒型黃粒；高抗玉米大、小葉斑病，黑粉病等。

1.2雜交組合的配制與篩選2007年以宿3925為母本，以Lx032為父本組配雜交組合，經(jīng)2008～2009年多點(diǎn)試驗(yàn)，宿3925×Lx032表現(xiàn)優(yōu)良，小區(qū)平均產(chǎn)量9 000 kg/km2，平均比對照品種農(nóng)大108增產(chǎn)12.2%。2010～2011年安徽省宿州市種子公司在安徽省對其進(jìn)行夏播多點(diǎn)鑒定試驗(yàn)，對其平均產(chǎn)量為9 420 kg/km2，比對照品種弘大8號增產(chǎn)9.6%，且差異達(dá)極顯著水平，表現(xiàn)優(yōu)良。2011年定名為天益青7096。2012年推薦參加安徽省區(qū)域試驗(yàn)。

2品種生理特性

2.1產(chǎn)量表現(xiàn)2012年天益青7096參加安徽省玉米區(qū)域試驗(yàn)，平均產(chǎn)量9 099.0 kg/km2，比對照品種弘大8號增產(chǎn)5.64%，且差異達(dá)極顯著水平；2013年續(xù)試，平均產(chǎn)量7 288.5 kg/km2，比對照品種弘大8號增產(chǎn)3.64%，且差異達(dá)極顯著水平。2014年生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量8 492.1 kg/km2，比對照品種弘大8號增產(chǎn)7.84%。2012年在山東省六一農(nóng)場開展高產(chǎn)攻關(guān)試驗(yàn)，面積2 066.7 m2，經(jīng)專家組驗(yàn)收，天益青7096平均產(chǎn)量16 517.4 kg /hm2。天益青7096表現(xiàn)出了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、綜合抗性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.2抗性及品質(zhì)分析經(jīng)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院接種鑒定，天益青7096中抗小斑病(病級5級)，高抗南方銹病(病級1級)，中抗紋枯病(病情指數(shù)44)，高抗莖腐病(發(fā)病率5%)；抗高溫?zé)岷?級(相對空稈率平均-0.1%)。經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(北京)檢驗(yàn)，天益青7096粗蛋白(干基)含量9.81%，粗脂肪(干基)含量4.18%，粗淀粉(干基)含量73.26%。

2.3品種生物學(xué)特性天益青7096幼苗葉鞘紫色，全株21片葉左右，穗上葉6片左右，株型較緊湊；果穗長柱形；籽粒黃色，半硬粒型，穗軸紅色。

2012、2013年2 a低密度組區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果：平均株高250.7 cm、穗位100.8 cm、穗長17.0 cm、穗粗5.0 cm、禿頂0.3 cm、穗行數(shù)14.1行、行粒數(shù)30.5粒、出籽率84.8%、千粒重387 g；抗高溫?zé)岷?級(相對空稈率平均-0.1%)；全生育期102 d左右，與對照品種(弘大8號)相當(dāng)。

3栽培技術(shù)要點(diǎn)

3.1播期與播量天益青7096適宜春播或夏播種植。適宜播期為春播4月20日前后，夏播6月5～25日。一般播種量為37.5～45.0 kg/hm2。適宜密度為57 000株/hm2。

3.2田間管理肥水管理上以促為主，施好基肥、種肥，重施穗肥，酌施粒肥；及時防治病蟲害；適時晚收；通過包衣或拌種預(yù)防絲黑穗病等。

4適應(yīng)性與推廣前景

天益青7096適宜在安徽全省范圍內(nèi)及相同生態(tài)區(qū)推廣種植。其主要優(yōu)點(diǎn)是抗病抗倒、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、中稈大穗、優(yōu)質(zhì)高效，是玉米產(chǎn)業(yè)急需的低風(fēng)險、高效益的品種，尤其在自然災(zāi)害、病蟲害發(fā)生的年份其更具優(yōu)勢。因此，天益青7096在黃淮海夏玉米區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。

5天益青7096的選育對玉米育種的啟示

(1)擴(kuò)增種質(zhì)基礎(chǔ)、增加遺傳多樣性是創(chuàng)制抗性種質(zhì)的主要方法。依據(jù)傳統(tǒng)雜種優(yōu)勢模式，類群間種質(zhì)融合創(chuàng)新是創(chuàng)制抗性種質(zhì)的主要方法。含有豐富抗源基因的優(yōu)良自交系宿3925是由齊205(Lan.)與齊309(PB)種質(zhì)相融合，一般配合力高、抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的優(yōu)良系Lx032是由Lx9801(塘四平頭)與昌72(塘四平頭)種質(zhì)相融合，因此，天益青7096(宿3925×Lx032)的種質(zhì)基礎(chǔ)廣、遺傳多樣性豐富，為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗特性奠定了基礎(chǔ)[1，5-7]。

(2)創(chuàng)新利用雜種優(yōu)勢模式理論。雜種優(yōu)勢理論的形成對作物育種實(shí)踐具有普遍指導(dǎo)作用，可避免工作盲目性，提高育種效率[1，5-7]。辯證地利用雜種優(yōu)勢理論，以傳統(tǒng)研究成果為平臺，對其融合創(chuàng)新也是育種取得突破的關(guān)鍵。魯單50(齊319×魯原92)的育成并大面積推廣，說明PB與瑞德2類種質(zhì)具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢，魯單981(齊319×Lx9801)等品種的育成也說明PB與塘四平頭2類種質(zhì)具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢。天益青7096就是PB與Lan.融合、塘四平頭與旅大紅骨相融合而形成的新的雜種優(yōu)勢模式。

(3)DH育種技術(shù)與生物技術(shù)、常規(guī)育種技術(shù)等相結(jié)合可望成為現(xiàn)代高效育種技術(shù)。在玉米分子標(biāo)記育種研究和遺傳基礎(chǔ)研究中，回交是重要的技術(shù)之一。而在種質(zhì)擴(kuò)增、改良創(chuàng)新及自交系選育過程中，回交技術(shù)也十分有效。特別對于熱帶種質(zhì)，采取不飽和回交，擴(kuò)大群體規(guī)模，輔以逆境選擇壓力，可有效打破連鎖，聚合優(yōu)異性狀。玉米DH育種技術(shù)已成為玉米商業(yè)化育種必備的先進(jìn)技術(shù)之一。實(shí)踐證明，DH育種技術(shù)是選育玉米自交系的一種快速、簡便、經(jīng)濟(jì)和直接的方法[8-10]。現(xiàn)代玉米育種技術(shù)領(lǐng)域，將DH育種技術(shù)、生物技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)等相結(jié)合，創(chuàng)制高效育種技術(shù)體系十分必要。

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基金項(xiàng)目“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“七大農(nóng)作物育種”重點(diǎn)專項(xiàng)“黃淮海區(qū)玉米種質(zhì)改良及強(qiáng)優(yōu)勢雜交種創(chuàng)制”課題(2016YFD0101205)。

作者簡介孫浩洋(1987-)，男，山東曹縣人，從事玉米遺傳育種研究工作。*通訊作者，研究員，從事玉米遺傳育種研究。

收稿日期2016-04-03

中圖分類號S 513

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-035-02

Breeding and Enlightenment of High-yield and Multi-resistance Maize Hybrid Variety Tianyiqing7096

SUN Hao-yang1, LIU Fei2, LIU Zhi-xian1*et al

(1. Maize Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250100; 2. Suzhou City Seed Company, Suzhou, Anhui 234000)

AbstractThe breeding background, process, variety characteristics and cultivation technique of maize hybrid variety Tianyiqing7096 were elaborated, combining with practice, maize breeding thought and objective, selection technology and method, heterosis mode were summarized and discussed.

Key wordsHigh-yield; Multi-resistance; Maize hybrid; Tianyiqing7096; Breeding