國審玉米新品種中地88的選育及創(chuàng)新思考

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(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所， 山西 忻州 034000； 2.忻州師范學(xué)院生物系， 山西 忻州 034000； 3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物遺傳研究所， 太原 030031)

玉米是重要的糧食作物和飼料作物，玉米的廣泛用途決定了國民生產(chǎn)對玉米需求量的迅速增加[1-3]。由于全國氣候條件、種植制度比較復(fù)雜，近幾年山西省玉米育種工作者通過育種攻關(guān)選育出了許多適應(yīng)我國不同生態(tài)區(qū)種植的品種，但適應(yīng)范圍小，推廣面積不大，遠遠跟不上山西省玉米生產(chǎn)發(fā)展的需要[4-6]。因此，確立了引進外來優(yōu)異種質(zhì)與本地種質(zhì)相結(jié)合的原則，選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐密植、優(yōu)質(zhì)、綜合抗性優(yōu)良，熟期與先玉335或鄭單958相當，產(chǎn)量高于先玉335或鄭單958，且其父母本同期播種或先播母本后播父本(錯期時間不超過3～5 d)，花期相遇時間長，制種產(chǎn)量較高(450～550 kg或更高)，成本小，生產(chǎn)經(jīng)營風險低，利潤高的品種，以適合當前及將來多年對新品種的要求[7-9]。

中地88(原名忻玉6028)是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所品質(zhì)育種課題組以自育系M 3-11為母本，自選系D 2-7為父本雜交選育而成的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)玉米單交種，由中地種業(yè)(集團)有限公司獨家運營[1]。

2004年 PA-1×BSSS綜-1

↓

2004年冬 F1×BSSS綜-1

↓

2005年 BC 1×BSSS綜-1 PB-3×國內(nèi)黃改系綜-2 (2005年)

↓ ↓

2006年 BC 2 ×BSSS綜-1 F1×國內(nèi)黃改系綜-2 (2005年冬)

↓ ↓

2006年冬 BC 3 自交 自交(2006年兩代)

↓ ↓

2007年 自交(2007年兩代) 自交(2007年兩代)

↓ ↓

2008年 自交 自交(2008年)

↓ ↓

2008年冬 M 3-11 × D 2-7

中地88

圖1 中地88的選育系譜

2014年5月通過山西省春玉米耐密組審定(晉審玉2014009)，2016年完成同一生態(tài)區(qū)遼寧省引種備案(遼引玉2016080)，2017年完成吉林省(吉引玉2017143)、內(nèi)蒙古(蒙引玉2017099)、天津市(津引玉2017014)和河北省(冀引玉2017015)的引種備案，2017年通過西北春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)審定(國審玉20176072)。該品種已申請農(nóng)業(yè)部植物新品種保護，申請?zhí)枮?0141500.3和20160855.4。該品種植株健壯，種子活力高，適合單粒播，耐密植，抗倒、抗病(主要如青枯病、銹病、大斑病、小斑病等)、非轉(zhuǎn)抗蟲(不生螟蟲、金龜子，抗蝸牛、耐紅蜘蛛及蚜蟲)，耐貧瘠，耐高溫、耐干旱，結(jié)實好，脫水快，連續(xù)多年多生態(tài)區(qū)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，高容重、籽粒商品品質(zhì)較好，適合機械化種植適應(yīng)區(qū)域廣。

玉米雜交種中地88的成功選育對提高我國西北春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)、東華北春玉米區(qū)及同一適宜生態(tài)區(qū)的玉米種植效益，農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效有十分重要的意義。

1 品種來源及選育過程

1.1 親本的選育

1.1.1 母本M 3-11的選育

母本M 3-11為自育系，采用PA-1(DO.M 3-11/XU 19-51 B)與國外堅稈綜合種BSSS綜-1(PH 6 WC-1/田M 3-11)雜交，再以堅稈綜合種選系連續(xù)3代回交，再自交4代選育而成(圖1)。

1.1.2 父本D 2-7的選育

父本D 2-7為自育系，采用PB-3(P 178/599-1)與國內(nèi)綜合種(黃改系綜-2)雜交，再以綜合種選系回交1代，連續(xù)自交多代選育而成(圖1)。

PA-1(DO.M 3-11/XU 19-51 B)是課題組自育的骨干自交系，屬改良瑞德群，具有配合力高、適應(yīng)性好、制種產(chǎn)量高等優(yōu)點，但抗病性較差。以國外堅稈綜合種BSSS綜-1(PH 6 WC-1/田M 3-11)改良 PA-1為育種目標，是為了不打破瑞德群×黃早四群的雜種優(yōu)勢模式。PB-3(P 178/599-1)來源于熱帶血緣的自交系，具有配合力高、綜合農(nóng)藝性狀好、高抗玉米穗粒腐病的特性。PB-3(P 178/599-1)熱帶種質(zhì)加入到國內(nèi)綜合種(黃改系綜-2)中，擴寬了中地88的種質(zhì)基礎(chǔ)，使其具有更好的抗病性、抗倒性以及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，對惡劣條件有更好的適應(yīng)性。

1.2 雜交種選育過程

中地88(原名忻玉6028)以自育系M 3-11為母本，自選系D 2-7為父本于2008年組配而成(圖1)。2014年5月通過山西省春玉米耐密組審定，2014—2015年參加國家西北組玉米品種區(qū)域試驗，同時2015—2016年中地88參加中地種業(yè)(集團)有限公司開展的綠色通道黃淮海夏玉米區(qū)域試驗，且2015年參加了遼寧省同一生態(tài)區(qū)的引種試驗，2016年參加吉林省、內(nèi)蒙古、天津市和河北省同一生態(tài)區(qū)的引種試驗，2016年參加了中地種業(yè)(集團)有限公司自行開展的西北春玉米生產(chǎn)試驗和黃淮海夏玉米生產(chǎn)試驗。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1 2014—2016年區(qū)域試驗產(chǎn)量結(jié)果

2.1.1 西北春玉米組

2014—2015年西北春玉米組2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量為15 943.5 kg/hm2，比對照鄭單958平均增產(chǎn)6.57%。

2014年參加西北春玉米組第1年區(qū)域試驗(B組)，平均產(chǎn)量為16 362.0 kg/hm2，排第3位，較對照鄭單958增產(chǎn)7.34%，14個試點中，13點增產(chǎn)，1點減產(chǎn)(表1)。

隨著引水渠系連續(xù)運行時間長，渡槽結(jié)構(gòu)混凝土面將產(chǎn)生不同程度的裂縫。渡槽運行一定時間后，在原裂縫或新裂縫產(chǎn)生基礎(chǔ)上，形成新的滲漏。對裂縫的處理，以往解決的方式是人工鏟除，費時耗力，損傷混凝土面，不易清除干凈。因此對混凝土面進行必要的整體防滲加固［2］。但是，要實施整體防滲補強加固，需要解決渡槽結(jié)構(gòu)承載能力不足的問題。本文在比較和分析的基礎(chǔ)上，提出基于碳纖維貼片方式的渡槽加固技術(shù)，取得了較好效果。

2015年參加西北春玉米組第2年區(qū)域試驗(一組)，平均產(chǎn)量為15 525.0 kg/hm2，排第4位，較對照鄭單958增產(chǎn)5.80%，15個試點中，13點增產(chǎn)，2點減產(chǎn)(表1)。

2.1.2 黃淮海夏玉米組

2015—2016年黃淮海夏玉米組2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量為10 395.00 kg/hm2，比對照鄭單958平均增產(chǎn)6.13%。

表5 中地88品質(zhì)分析結(jié)果

試驗區(qū)域年份測試點容 重(g/L) 粗蛋白(干基%) 粗脂肪(干基%) 粗淀粉(干基%)賴氨酸(干基%)西北春玉米組2016北京 7658.773.5174.790.3西北春玉米組(自主生試)2016北京 7708.633.5476.070.31黃淮海夏玉米組(自主生試)2016北京 7809.593.4774.270.32平均771.79.003.5175.040.31

表6 中地88青貯品質(zhì)檢驗結(jié)果

品種名稱中性洗滌纖維含量( % ) 酸性洗滌纖維含量( % ) 粗蛋白含量( % ) 淀粉含量(% )品質(zhì)分級中地8834.5115.0710.839.61一級

表7 2014—2015年中地88抗病性鑒定結(jié)果分析

年份檢測單位 大斑病 絲黑穗病 腐霉莖腐病 穗腐病 病級抗性發(fā)病率(%)抗性發(fā)病率(%)抗性病級抗性2014年作物所5MR19.5S0HR5.0MR2015年甘肅省植保所5MR12.6S2.4HR5.2MR綜合MRSHRMR

表1 中地88參加西北春玉米組區(qū)域試驗產(chǎn)量結(jié)果

試驗類型年份品種產(chǎn)量(kg/hm2 )產(chǎn)量比對照增產(chǎn)(%)增/減點次位次區(qū)試2014鄭單95815244.5——13中地8816362.07.3413/132015鄭單95814674.5——12中地8815525.05.813/24

2015年參加黃淮海夏玉米第1年區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量為10 343.85 kg/hm2，排第1位，較對照鄭單958增產(chǎn)7.17%，其中34點增產(chǎn)，4點減產(chǎn)(表2)。

表2 中地88參加黃淮海夏玉米組區(qū)域試驗產(chǎn)量結(jié)果

試驗類型年份品種產(chǎn)量(kg/hm2 )產(chǎn)量比對照增產(chǎn)(%)增/減點次位次區(qū)試2015鄭單9589651.45——4中地8810343.857.1734/412016鄭單9589940.35——5中地8810446.155.0934/41

2016年參加黃淮海夏玉米第2年區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量為10 446.15 kg/hm2，排第1位，較對照鄭單958增產(chǎn)5.09%，其中34點增產(chǎn)，4點減產(chǎn)(表2)。

2.2 2016年生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

2.2.1西北春玉米組產(chǎn)量結(jié)果

2016年參加西北春玉米組生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量為14 982.0 kg/hm2，排第1位，較對照鄭單958增產(chǎn)6.65%，15個試點中14點增產(chǎn)1點減產(chǎn)(表3)。

2.2.2 黃淮海夏玉米組產(chǎn)量結(jié)果

3 品質(zhì)優(yōu)良

經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心(北京)測定，中地88籽粒平均容重771.7 g/L，平

表3 中地88參加西北春玉米組生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

試驗類型年份品種產(chǎn)量(kg/hm2 )產(chǎn)量比對照增產(chǎn)(%)增/減點次位次生試2016中地8814982.06.6514/11鄭單95814047.5——2

表4 中地88參加黃淮海夏玉米組生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

試驗類型年份品種產(chǎn)量(kg/hm2 )產(chǎn)量比對照增產(chǎn)(%)增/減點次位次生試2016中地8810151.15.1535/31鄭單9589653.85——2

均含粗蛋白9.00%、粗脂肪3.51%、粗淀粉75.04%、賴氨酸0.31%，品質(zhì)達到普通玉米一等級國標(GB 1353-1999一級普通玉米標準：容重≥720 g/L)、高淀粉玉米一等級國標(GB 1353-1999一等高淀粉玉米標準：粗淀粉≥75%)、飼料用玉米二等級國標(GB/T 17890-1999飼料用玉米二等級標準：容重≥685g/L、粗蛋白≥9.0%)，品質(zhì)優(yōu)良(表5)。

經(jīng)北京農(nóng)學(xué)院植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院對中地88進行品質(zhì)檢驗，達到青貯玉米一等級國標，品質(zhì)優(yōu)良(表6)。

4 特征特性

4.1 西北春玉米區(qū)

中地88平均生育期130.4 d，比對照鄭單958熟期早0.7 d。葉鞘淺紫色，株型半緊湊，平均株高290 cm，穗位130 cm。平均空桿率0.2%，雙穗率0.6%，穗長17.7 cm，穗粗5.2 cm，禿尖0.1 cm，穗行數(shù)17.2行，行粒數(shù)35.7，單穗粒重182.8 g，百粒重37.2 g，出籽率87.5%，果穗柱型，紅軸，籽粒馬齒型，黃色。病蟲害田間大部分試點均為1級，平均絲黑穗病株率0.0%，黑粉病株率0.3%，莖腐病株率1.7%。平均倒伏率0.1%，倒折率0.3%。

表8 2015—2016年中地88抗病性鑒定結(jié)果分析

年份檢測單位 小斑病 彎孢葉斑病 莖腐病 穗腐病 瘤黑粉 粗縮病 病級抗性病級抗性發(fā)病率(%)抗性病級抗性發(fā)病率(%)抗性發(fā)病率(%)抗性2015年河北省植保所3R5.0MR28.2MR4.4MR71.4HS4.5R2016年河北省植保所5MR3.0R6.7R2.7R25.0S3 R綜合MRMRMRMRHSR

2014—2015年經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所接種鑒定，高抗腐霉莖腐病，中抗大斑病、穗腐病，感絲黑穗病(表7)。

4.2 黃淮海夏玉米區(qū)

中地88平均生育期100.5 d，比鄭單958熟期早1.3 d。幼苗葉鞘紫色，花藥黃色，花絲淺紫色，株型半緊湊，株高288 cm，穗位高111 cm，成株葉片數(shù)20。果穗為筒型，紅軸，籽粒半馬齒型，黃色。平均穗長18.3 cm，穗粗4.9 cm，穗行數(shù)16.1，禿尖0.4 cm，單穗粒重165.6 g，百粒重35.7 g，出籽率88.5%。病蟲害田間表現(xiàn)大部分試點均為1級，平均粗縮病株率0.00%，黑粉病株率0.10%，莖腐病株率0.03%。田間倒伏率0.86%，倒折率0.53%，空桿率0.52%。

2015—2016年經(jīng)河北省植物保護研究所接種鑒定，抗粗縮病，中抗小斑病、彎孢葉斑病、莖腐病、穗腐病，高感瘤黑粉病(表8)。

5 適宜區(qū)域及栽培技術(shù)要點

5.1 適宜區(qū)域

中地88綜合抗性強，對光照不敏感，抗旱耐瘠，抗病蟲抗倒，適中等以上肥水土壤，適應(yīng)性廣，可在西北春玉米區(qū)、東華北春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)及同一適宜生態(tài)區(qū)的丘嶺、山區(qū)、平原等多種肥水土壤上種植。以中上等肥水土壤上種植為宜。在西南部分地區(qū)(重慶、四川、廣西、云南、湘西及貴州等灰斑病較輕的地區(qū))和黑龍江第一積溫帶及中熟區(qū)中地88的引種、審定已陸續(xù)展開，種植區(qū)域?qū)⒏采w我國玉米主產(chǎn)區(qū)[10-12]。

5.2 栽培技術(shù)要點

5.2.1 東華北和西北春玉米區(qū)

蓄足底墑，施足底肥，精耕細作，播前曬種或種子包衣，力爭苗全苗勻。中地88芽勢強，可在4月中下旬、地溫穩(wěn)定且在10 ℃以上進行播種；東華北春玉米區(qū)種植密度為60 000～67 500株/hm2，西北春玉米區(qū)種植密度為82 500～97 500株/hm2，要加強田間管理，注意防治病蟲害。中地88在瘠薄、干旱、鹽堿地土壤上種植，可獲得較高產(chǎn)量；在中上等肥水土壤上種植，更能發(fā)揮其增產(chǎn)潛力[13-15]。

5.2.2 黃淮海夏播區(qū)

直播或套種，6月上中旬播種為好。適宜密度為67 500～75 000株/hm2，蓄足底墑，可按60 cm等行或(40～50)cm×80 cm寬窄行種植，一播苗勻苗全；注意增施微肥和鋅肥，倡導(dǎo)配方施肥；可輕施拔節(jié)肥，大喇叭口期重施孕穗肥，后期滿足水肥供應(yīng)，以水調(diào)肥。生長期內(nèi)注意防治病蟲害，完熟收獲(適時晚收)，以達到高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的目標[16-17]。

6 創(chuàng)新思考

1) 在多年的育種實踐基礎(chǔ)上，利用母本M 3-11(改良瑞德群)配合力高、適應(yīng)性好、制種產(chǎn)量高的優(yōu)點，父本D 2-7(黃改+PB)含熱帶血緣，具有配合力高、綜合農(nóng)藝性狀好、高抗玉米穗粒腐病的特性，不同的遺傳背景，優(yōu)劣性狀互補，擴寬了中地88的種質(zhì)基礎(chǔ)，使其對惡劣條件有更好的適應(yīng)性。

2) 中地88的成功選育不僅豐富了我國主產(chǎn)區(qū)玉米的種質(zhì)資源，而且為適應(yīng)我國不同生態(tài)區(qū)種植的新品種選育提供理論參考。

3) 中地88與對照鄭單958熟期相當，平均比對照增產(chǎn)5.09%以上，是一個安全、綠色環(huán)保的玉米新品種。

4) 中地88種子活力高，適合單粒播，耐密植，抗倒、抗病(主要如青枯病、銹病、大斑病、小斑病等)、非轉(zhuǎn)抗蟲(不生螟蟲、金龜子，抗蝸牛、耐紅蜘蛛及蚜蟲)，耐貧瘠，耐高溫、耐干旱，結(jié)實好，連續(xù)多年多生態(tài)區(qū)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，高容重、籽粒商品品質(zhì)較好，適應(yīng)區(qū)域廣，因此,中地88具有較好的推廣前景，對我國玉米增產(chǎn)具有重要的意義。

5) 中地88(2017年11月6日在山西山陰縣比正常晚收1個多月)站稈性強，苞葉松脫水快，田間果穗籽粒含水量18%～22%，持穗性好，不掉穗掉粒，籽粒破損率3%，適宜機械化籽粒直收。

6) 中地88(2015—2017年中地種業(yè)先后在寧夏賀蘭牧場、山西山陰及天鎮(zhèn)牧場種植)生物產(chǎn)量67.5 t/hm2，且適口性好，營養(yǎng)豐富，適宜糧飼青貯兼用。