豫中南地區(qū)玉米種質(zhì)創(chuàng)新方向

王會(huì)強(qiáng) 袁劉正 柳家友 付家鋒

（河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，漯河462300）

玉米是河南的主要糧食作物之一，河南玉米產(chǎn)量對(duì)全國玉米生產(chǎn)具有重要影響。近年來由于氣候條件復(fù)雜多變，影響豫中南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要有高溫干旱、陰雨寡照、暴雨大風(fēng)等不良?xì)夂驐l件，造成玉米光合作用降低、結(jié)實(shí)率下降、倒伏，為莖腐病和南方銹病等病害的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件，對(duì)夏玉米生產(chǎn)造成了不利的影響。玉米的種質(zhì)創(chuàng)新是培育玉米新品種的基礎(chǔ)，通過種質(zhì)創(chuàng)新能創(chuàng)造新的基因型，增加育種材料的遺傳多樣性，從而培育出適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境條件的優(yōu)良品種。因此，針對(duì)玉米生產(chǎn)過程中的問題，豫中南地區(qū)玉米種質(zhì)創(chuàng)新要有以下幾個(gè)明確的方向。

1 耐高溫?zé)岷?/h2>

近年來全球氣候復(fù)雜多變，夏季極端高溫干旱天氣的時(shí)常出現(xiàn)，對(duì)河南夏玉米生產(chǎn)造成了十分不利的影響。河南省在2013年和2014年夏季都出現(xiàn)了嚴(yán)重的高溫干旱天氣，受災(zāi)地區(qū)玉米減產(chǎn)嚴(yán)重；2016年7月下旬到8月上旬和2017年7月下旬，河南省大部分地區(qū)曾出現(xiàn)了連續(xù)高溫干旱的災(zāi)害性天氣，尤其在豫中南地區(qū)，夏玉米生長受到高溫?zé)岷γ{迫影響，禿尖缺?，F(xiàn)象十分嚴(yán)重。其主要癥狀是：雌穗發(fā)育畸形，花粉量少且活力下降，授粉結(jié)實(shí)不良，果穗禿尖缺粒嚴(yán)重，產(chǎn)量明顯下降。高溫?zé)岷Φ奈：Τ潭瘸c溫度及持續(xù)時(shí)間有關(guān)外還與品種、播期、水肥管理措施有關(guān)。

近些年先玉335類品種在豫中南地區(qū)種植面積較大，但這類品種通常雄穗分枝少、花粉量少、散粉周期短，較易受到高溫?zé)岷Φ挠绊?；而鄭?58類品種則受高溫?zé)岷τ绊戄^小。選育和推廣耐熱性較強(qiáng)的玉米品種是減少高溫?zé)岷p失的有效途徑，因此要充分利用好本地優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的耐高溫干旱特性，整合外來優(yōu)質(zhì)基因，篩選出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的耐高溫?zé)岷ΨN質(zhì)資源。

2 抗倒伏

倒伏已經(jīng)成為影響河南玉米生產(chǎn)的重要因素。2016年8月下旬大風(fēng)降雨天氣造成豫中南地區(qū)玉米大面積倒伏，此時(shí)玉米正處在灌漿期，對(duì)產(chǎn)量影響極大。影響玉米倒伏的因素有氣候、密度、施肥、病蟲害等外因，也有品種抗倒伏能力等內(nèi)因，大風(fēng)和大雨是造成玉米大面積倒伏的主要原因[1]。7-8月份是豫中南地區(qū)高溫、多雨的季節(jié)，此時(shí)正是夏玉米生長旺盛期，莖稈較幼嫩、脆弱，若遇極端大風(fēng)降雨天氣，極易發(fā)生倒伏。

預(yù)防玉米倒伏，需通過育種手段和改進(jìn)栽培措施來實(shí)現(xiàn)?？沟狗杂N的關(guān)鍵在于基礎(chǔ)材料，目前國內(nèi)很少同時(shí)具有矮稈、莖稈堅(jiān)韌、根系發(fā)達(dá)、葉片短而適度寬、耐密植等優(yōu)良基因的玉米材料，這使得抗倒伏育種發(fā)展相對(duì)緩慢，市場上缺乏同時(shí)具備高產(chǎn)、密植、高抗倒伏的玉米品種[2]。豫中南地區(qū)目前種植面積較大的主流品種抗倒伏性狀較差，如鄭單958生長后期脫水慢，莖稈軟弱容易倒伏；先玉335前期發(fā)根慢，容易發(fā)生根倒，耐密性和適應(yīng)性稍差[3]。就目前而言，在育種領(lǐng)域普遍缺乏耐密抗倒伏品種，而且這種現(xiàn)狀的徹底改善需要育種工作者長期選擇、積累和改進(jìn)。

3 耐陰雨寡照

陰雨寡照天氣是黃淮海玉米區(qū)玉米生長期，尤其是后期時(shí)常發(fā)生的災(zāi)害性天氣，造成玉米生長發(fā)育延緩、雌雄花器官發(fā)育不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響了玉米的灌漿與充實(shí)，導(dǎo)致產(chǎn)量下降[4]。河南省夏玉米花期陰雨日數(shù)空間分布特征表現(xiàn)為自西北向東南逐漸增加[5]，豫中南夏玉米花期集中在7-8月，正值黃淮海夏季降水集中時(shí)期，所以受陰雨寡照影響較大。

在連陰雨災(zāi)害易發(fā)區(qū)，種植耐陰性強(qiáng)的品種是緩解連陰雨災(zāi)害造成玉米減產(chǎn)最為簡單且有效的途徑。研究發(fā)現(xiàn)，遮陰條件下雌雄間隔期、凈光合速率、行粒數(shù)、地上部干物質(zhì)量、子粒產(chǎn)量減少的百分率等可作為田間鑒定玉米耐陰性的有效指標(biāo)對(duì)玉米的耐陰性開展評(píng)價(jià)[6]。不同玉米品種對(duì)連陰雨災(zāi)害的耐受性存在顯著差異，雖然目前豫中南種植面積較大的主流品種先玉335和鄭單958都屬于耐陰性強(qiáng)的品種[7]，但是受陰雨寡照影響仍然較大。目前經(jīng)過鑒定的耐陰性強(qiáng)的玉米自交系有中72、鄭 32、9801、京 24、P138、京黃、昌 7-2、894、鄭35等[8]，今后可以利用這些耐陰性強(qiáng)的基礎(chǔ)材料進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，為高產(chǎn)耐陰玉米品種的選育提供基礎(chǔ)材料。

4 抗莖腐病、南方銹病

玉米莖腐病和南方銹病是豫中南夏玉米區(qū)常見的病害，發(fā)病面積大，危害程度高。玉米莖腐病和南方銹病的發(fā)生都與氣候條件有關(guān)。玉米生長中后期雨水偏多，雨后突然轉(zhuǎn)晴的天氣容易造成莖腐病的發(fā)生。玉米南方銹病是一種氣傳病害，隨著耕作制度的改變、全球氣候的變化、品種的更替，南方銹病在豫中南地區(qū)的發(fā)病面積和危害程度均呈逐年加重趨勢[9]。選育和種植抗病品種是防止莖腐病和南方銹病的最經(jīng)濟(jì)有效的措施。目前我國玉米遺傳基礎(chǔ)狹窄，抗莖腐病的種質(zhì)資源較少，選育的抗莖腐病自交系主要有吉 815、京系 01、冀 524、沈 219、冀豐58、沈單7 等[10-11]。豫中南地區(qū)大面積推廣種植的品種如鄭單958、先玉335等大多易感南方銹病，抗或高抗南方銹病的材料較少，目前僅有齊319、沈137 、P25和W2D等[12-13]。在今后的抗病育種過程中，可將這些抗或高抗品種作為基礎(chǔ)材料，同時(shí)應(yīng)引進(jìn)國外抗玉米莖腐病和南方銹病的種質(zhì)資源，進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新，加強(qiáng)抗病自交系和雜交種的選育。

抗性種質(zhì)的篩選和鑒定是玉米種質(zhì)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，穩(wěn)定多抗的玉米種質(zhì)是豫中南地區(qū)種質(zhì)創(chuàng)新的目標(biāo)，對(duì)抗性育種有至關(guān)重要的作用。一方面可以利用國內(nèi)的地方品種、自交系和群體等材料進(jìn)行抗性鑒定和種質(zhì)創(chuàng)新；另一方面應(yīng)合理引進(jìn)熱帶、亞熱帶玉米種質(zhì)資源，拓寬玉米種質(zhì)基礎(chǔ)，但是由于熱帶、亞熱帶材料有一定的缺陷，需要加強(qiáng)研究，謹(jǐn)慎使用。同時(shí)要利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段加快種質(zhì)資源的創(chuàng)新進(jìn)程，為培育適應(yīng)豫中南地區(qū)氣候條件的玉米新品種奠定基礎(chǔ)。