玉米雜交種寧研518的選育

韓成衛(wèi) 蔣 飛 宋春林 曾蘇明 吳秋平 孔曉民 張 晨 劉懷勝

（1山東省濟寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濟寧綜合試驗站，濟寧 272031；2山東金諾種業(yè)有限公司，泗水 273200）

玉米是糧、經(jīng)、果、飼、能多元用途作物，已發(fā)展成為我國第一大作物，在國家新增500億kg糧食規(guī)劃中承擔(dān)著53%的份額，玉米產(chǎn)量的高低和豐欠對于糧食安全和畜牧業(yè)的發(fā)展具有重要影響[1-2]。黃淮海夏玉米區(qū)占全國玉米種植面積的30%以上，當(dāng)前玉米生產(chǎn)中普遍存在主栽品種較少、種植品種過于單一、同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重、種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄、抗風(fēng)險能力較弱等突出問題[3-5]。在現(xiàn)有核心種質(zhì)的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步提高骨干自交系的配合力和抗病性，是現(xiàn)代玉米育種研究的重要課題。針對當(dāng)前主推玉米品種生育期偏長，適應(yīng)性、穩(wěn)產(chǎn)性差，抗病、抗倒能力弱，子粒脫水慢，不適合機械化作業(yè)等主要限制因素，本課題組歷經(jīng)10余年系統(tǒng)研究，把國內(nèi)種質(zhì)良好的豐產(chǎn)性與富含抗病、抗倒及耐旱等優(yōu)良基因的熱帶、亞熱帶種質(zhì)相融合，培育出玉米雜交品種寧研518，于2015年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號：魯審玉20160012。該品種株型清秀、熟期適中、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)多抗、適應(yīng)性廣，克服了玉米優(yōu)質(zhì)與抗病蟲害之間的矛盾，在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗性相兼顧方面有重大突破，在玉米生產(chǎn)上有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。

1 育種思路與目標(biāo)

針對黃淮海區(qū)夏季高溫、多風(fēng)、多雨，自然災(zāi)害頻發(fā)，對玉米抗逆性要求高的實際情況，玉米育種總體思路是以選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、耐密品種為目標(biāo)，以拓寬種質(zhì)資源，引進(jìn)融合熱帶、亞熱帶以及國外玉米種質(zhì)資源為手段，通過采用高密度（12萬株/hm2）、大群體（S1群體 3000個以上基本株）、強脅迫（采取早播種、高密、干旱，中期進(jìn)行蟲害、病害脅迫，后期進(jìn)行耐貧瘠、耐干旱脅迫）、嚴(yán)選擇（加大基本株的淘汰力度）等育種技術(shù)手段[6]，最終實現(xiàn)優(yōu)良自交系創(chuàng)制和品種培育。具體指標(biāo)：一是高產(chǎn)，比對照種鄭單958增產(chǎn)5%以上，每667m2產(chǎn)量超過650kg，高產(chǎn)栽培下達(dá)到800kg以上；二是耐密，適宜種植密度82500株/hm2；三是品質(zhì)優(yōu)，子粒純黃、硬粒型或半硬粒型并且達(dá)到普通玉米國標(biāo)二級以上；四是適應(yīng)性廣，適宜不同玉米生態(tài)區(qū)種植；五是抗性強，抗倒伏和抗倒折性能優(yōu)于本地主栽品種，適宜機械收獲；六是易制種，每hm2種子產(chǎn)量達(dá)8250kg以上。

2 技術(shù)路線

根據(jù)黃淮海區(qū)主推品種的特性，采用的育種技術(shù)路線是以二環(huán)系選育和回交轉(zhuǎn)育等育種方法和優(yōu)中選優(yōu)的材料組織原則，確定了瑞德×黃早4及其衍生系、PB群×黃早4及其衍生系為主要雜優(yōu)模式，以選育抗逆性強、株型緊湊、早熟耐密、配合力高、自身選育過程產(chǎn)量高的自交系為核心，高效利用國內(nèi)外的玉米核心種質(zhì)，立足于黃改系的改良，創(chuàng)造性地將旅大紅骨種質(zhì)的優(yōu)良基因有效融入黃改系種質(zhì)，提高品種選育效率和拓展親本自交系遺傳基礎(chǔ)，實現(xiàn)品種高產(chǎn)性能的突破。

3 親本來源及選育過程

3.1 親本來源 母本 J16選自XOM群體，XOM群體是由X1132X與美國無名雜交種為基礎(chǔ)材料選育3代后加入鄭58連續(xù)自交8代選育而成。

2004年夏，在濟寧農(nóng)科院試驗農(nóng)場的小隔離區(qū)混合種植X1132X與美國無名雜交種，任其自由授粉，以形成XOM群體作為選系基礎(chǔ)材料。采用系統(tǒng)選育和半同胞輪回選擇的方法進(jìn)行選擇，當(dāng)選優(yōu)良單株一半放到育種圃中進(jìn)行自交，以加快育種進(jìn)程，另一半采用半同胞輪回選擇的方法進(jìn)行群體改良。2005-2006年在濟寧、海南兩地種植加代，田間和室內(nèi)考種主要依據(jù)植株綜合性狀進(jìn)行選擇，保留株型緊湊、子粒馬齒型或半馬齒型、出子率高、結(jié)實性好、生育期較早、抗病性強、抗倒伏能力高的植株行。2008年在S4進(jìn)行植株行間配合力測定，同時加入鄭58。根據(jù)測配結(jié)果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，對高配合力穗行的回交果穗繼續(xù)進(jìn)行自交選擇，于2009年冬選育出抗逆性強、株型緊湊、早熟耐密、配合力高、自身產(chǎn)量高的母本自交系 J16（圖 1）。

父本 JN09選自（LX9801/丹598）//LX9801，根據(jù)LX9801具有一般配合力高、成熟早、出子率高的特點，與穗大、行數(shù)多、穗粒數(shù)多、抗倒性好的丹598組合二環(huán)系，連續(xù)自交2代后回交LX9801，經(jīng)連續(xù)自交，選育優(yōu)良父本自交系JN09。

圖1 寧研518選育系譜圖

2005年南繁組配LX9801與丹598的雜交組合作為選系基礎(chǔ)材料。2006-2008年在濟寧、海南兩地種植加代，田間和室內(nèi)考種主要依據(jù)植株綜合性狀進(jìn)行選擇，保留株型緊湊、子粒半馬齒型或馬齒型、出子率高、結(jié)實性好、生育期較早、抗病性強、抗倒伏能力高的植株行。2007年在S3進(jìn)行植株行間配合力測定，同時用LX9801進(jìn)行回交。根據(jù)測配結(jié)果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，對高配合力穗行的回交果穗繼續(xù)進(jìn)行自交選擇，于2009年選育出配合力高、熟期適當(dāng)、出子率高、抗倒性好的父本自交系JN09（圖 1）。

3.2 選育過程 濟寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院與山東金諾種業(yè)有限公司在2010年以自選系J16作母本、JN09作父本組配J16×JN09雜交組合。2011年在濟寧市農(nóng)科院試驗地進(jìn)行雜交組合觀察、篩選試驗，該組合每hm2平均小區(qū)產(chǎn)量11475kg，比對照種鄭單958增產(chǎn)22.7%。2012年參加山東省夏玉米新品種預(yù)備試驗，每667m2平均產(chǎn)量730.2kg，較對照種鄭單958增產(chǎn)16.3%。2013-2014年參加山東省區(qū)域試驗，2年每667m2平均產(chǎn)量706.8kg，比對照鄭單958增產(chǎn)4.9%。2015年參加生產(chǎn)試驗，每667m2平均產(chǎn)量711.5kg，比對照鄭單958增產(chǎn)6.7%。2016年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定。

4 品種特征特性

4.1 農(nóng)藝性狀 株型緊湊，夏播生育期108d，比鄭單958早熟1d。全株葉片20片左右，葉鞘紫色，花絲紅色，花藥綠色，雄穗分枝5～8個。株高297.5cm，穗位高112.2cm，倒伏率1.1%，倒折率3.2%。果穗錐形，穗長17.7cm，穗粗4.9cm，禿尖0.6cm，穗行數(shù)16.7行，穗粒數(shù)573.4粒。紅白軸，黃粒、半馬齒型，出子率86.3%，千粒重328.9g，容重754.6g/L[7]。

4.2 抗性 寧研518根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯，抗倒性與對照種鄭單958相當(dāng)?？共⌒暂^強，2014年經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所（國家黃淮海夏玉米區(qū)試抗病性指定鑒定性單位）抗病性接種鑒定：中抗小斑病、彎孢葉斑病、矮花葉病和褐斑病，感大斑病、莖腐病，高感瘤黑粉病[7]。

4.3 品質(zhì)表現(xiàn) 2014年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（泰安）品質(zhì)分析：粗蛋白含量10.97%，粗脂肪4.8%，賴氨酸2.58μg/mg，粗淀粉72.10%。子粒品質(zhì)達(dá)到國家一級普通玉米和一級飼用玉米的品質(zhì)指標(biāo)。

5 產(chǎn)量表現(xiàn)

經(jīng)過多年多點比較試驗，寧研518均表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性。2012年參加山東省夏玉米新品種預(yù)備試驗，每667m2平均產(chǎn)量730.2kg，較對照品種鄭單958增產(chǎn)16.3%。2013-2014年參加全省夏玉米品種普通組（4500株/667m2）區(qū)域試驗，2年每667m2平均產(chǎn)量706.8kg，比對照鄭單958增產(chǎn)4.9%，25處試點21點增產(chǎn)，4點減產(chǎn)。2015年參加生產(chǎn)試驗，每667m2平均產(chǎn)量711.5kg，比對照鄭單958增產(chǎn)6.7%[7]。2015-2016年在濟寧、菏澤、棗莊、聊城、德州、濰坊等不同生態(tài)地區(qū)培創(chuàng)的多塊高產(chǎn)攻關(guān)田，經(jīng)實打驗收，每667m2平均產(chǎn)量均超過850.0kg；嘉祥縣、兗州區(qū)創(chuàng)建的百畝示范方，經(jīng)測產(chǎn)驗收平均產(chǎn)量為837.9kg。2016年參加國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黃淮海區(qū)域機械化生產(chǎn)品種示范試驗，每667m2平均產(chǎn)量753.9kg，比對照種鄭單958增產(chǎn)8.2%；2017年參加國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濟寧綜合試驗站玉米全程機械化高效生產(chǎn)技術(shù)百畝示范方，經(jīng)專家測產(chǎn)驗收，5個百畝示范方平均產(chǎn)量725kg，較對照種鄭單958增產(chǎn)10.3%。

6 高產(chǎn)栽培技術(shù)要點

6.1 選地、播種 在中等肥力以上地塊種植。適宜播種期為6月上中旬，精選后的種子選擇高效、低毒、無公害的玉米種衣劑拌種。中產(chǎn)和中高產(chǎn)田密度以67500～72000株/hm2為宜，高產(chǎn)田密度以75000～82500株/hm2為宜，超高產(chǎn)攻關(guān)田密度可達(dá)82500～90000 株 /hm2。

6.2 田間管理 科學(xué)施肥，澆好“三水”，即拔節(jié)水、孕穗水和灌漿水。該品種苗期發(fā)育較慢，重施磷鉀提苗肥，增施拔節(jié)肥；播種后要及時進(jìn)行化學(xué)除草，采用土壤封閉或莖葉處理；苗期防治灰飛虱、蚜蟲，大喇叭口期采用顆粒劑撒心防治玉米螟。

6.3 適時收獲 玉米子粒乳線消失或子粒尖端出現(xiàn)黑色層時收獲，充分發(fā)揮該品種的增產(chǎn)潛力[8]。

7 應(yīng)用推廣

寧研518具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆性強、抗病蟲、適應(yīng)性強、適合機械化作業(yè)等特點，在生產(chǎn)中受到廣大農(nóng)民的廣泛好評與認(rèn)可，推廣應(yīng)用面積逐年增大。2015-2017年在濟寧、菏澤、棗莊、聊城、德州、濰坊等地試驗示范種植面積14.3萬hm2，每667m2平均增產(chǎn)玉米37.9kg，新增社會經(jīng)濟效益1.23億元，效益顯著。

[1] 李少昆，王崇桃．中國玉米生產(chǎn)技術(shù)的演變與發(fā)展[J]．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42（6）：1941-1951

[2] 趙明，李少昆，董樹亭，等．美國玉米生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與中國現(xiàn)代玉米生產(chǎn)發(fā)展的思考：赴美國考察報告[J]．作物雜志，2011（2）：1-3

[3] 王慶成，柴蘭高，李宗新，等．山東省玉米的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J]．玉米科學(xué)，2006，14（5）：159-162

[4] 戴景瑞，鄂立柱．我國玉米育種科技創(chuàng)新問題的幾點思考[J]．玉米科學(xué)，2010，18（1）：1-5

[5] 張世煌．鄭單958帶給我們的創(chuàng)新思路和發(fā)展機遇[J]．玉米科學(xué)，2006，14（6）：4-6

[6] 毛建昌，張世煌，李向拓．選育高產(chǎn)、高配合力玉米自交系的途徑與方法 [J]．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（5）：872-878

[7] 山東省農(nóng)作物品種審定委員會辦公室．山東省農(nóng)作物新品種區(qū)域試驗?zāi)陥螅ㄓ衩撞糠郑R]．濟南：山東省種子管理總站，2015

[8] 郭慶法，王慶成，汪黎明，等．中國玉米栽培學(xué)[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004：501-530