玉米新品種蘭庫8017的選育及應用

王建軍，馮莉赟，申虎飛，樊志忠，王林梅

（山西省農業(yè)科學院隰縣農業(yè)試驗站，山西隰縣041399）

玉米是我國主要的糧食、飼料和工業(yè)加工原料作物，由于其產量高、用途廣、經濟價值大，所以，做大做強玉米產業(yè)，對于建設社會主義新農村、提高人們的生活質量和建成小康社會具有現實意義。據國家統(tǒng)計局數據顯示[1]，2017年我國玉米種植面積約為1.544 52億hm2，總產量約為2.158 91億t，提前實現玉米生產在2020年達到2.05億t的目標[2]。但作為國內支柱性的作物之一，因為（1）玉米生產成本和收益的不對稱增加，省內外農民種植玉米的積極性普遍有所降低[3-4]；（2）國內玉米需求量的上升以及不具有國際競爭能力的玉米價格，使得國內玉米供求失衡，每年仍需進口大量玉米，如2015年我國全年進口玉米473萬t[5]。因此，從國際貿易和供需平衡來講，國內玉米生產的形勢仍較嚴峻，提高玉米生產效益和產量仍是目前迫切需要解決的問題。

提高玉米產量的潛力，靠化肥和其他技術十分有限，只有靠遺傳育種。2002年聯合國糧農組織（FAO）的報告就指出[6]，未來世界上糧食總產的增加因素中，增加播種面積僅可解決20%的問題，其余80%的產量增加只能依靠各種作物單產的提升，而糧食單產的提升潛力中60%～80%的動力依賴于良種創(chuàng)制的技術進步。據報道，從20世紀70年代到現在，良種在糧食增產的諸多因素中，其貢獻率國內只有30%～35%，而發(fā)達國家已達到50%～60%[7]，說明國內在良種開發(fā)上還有潛力可挖。目前，各國都把高、穩(wěn)當作育種首要的目標[8]，同時對新品種的耐密性[9-10]、抗倒性[11-13]、抗病性[14-16]和抗逆性[17-18]等有了更高要求。

基于我國玉米育種需要有進一步的跨越和突破，創(chuàng)制單產高、品質優(yōu)、抗病蟲、抗逆且能夠大范圍推廣種植的玉米新品種仍為未來玉米育種的基本需求。本研究以國外優(yōu)質材料PH6WC與PH4CV為基本材料，通過山西本地和海南南繁異地選育，選育出一批抗性優(yōu)良的自交系，并進而組配選育出一個農藝性狀優(yōu)良的玉米雜交種，經鑒定，新品種的耐密性、抗性均有所提高，經分析新品種的營養(yǎng)成分豐富，新品種暫定名為蘭庫8017（試驗用名：晉科9號），2018年通過山西省農作物品種審定委員會審定（晉審玉2018084）。

1 選育思路

2010年，張世煌[19]就提出了玉米育種基本思路的5句話，即“以現有種質為基礎、以本土化的雜種優(yōu)勢模式為核心、向兩邊推開、循環(huán)育種和高密度篩選”。近幾年，國內育種行業(yè)基本上以此思路開展玉米育種工作。

實踐和經驗證明，要實現玉米育種有質的飛躍，優(yōu)異和核心種質資源的采集和選育至關重要，特別是對國外新的優(yōu)秀種質資源的采集、分析和適應性選育。如美國先鋒公司的雜交種親本材料，其最大優(yōu)點是出籽率和容重較高，所以，雜交種產量很高，加之其具有脫水快、品質優(yōu)等特性，很受育種工作者歡迎，但缺點是易倒伏、對玉米大小斑病敏感，因而，需要進一步改良；對于旅大紅骨群和瑞德群來說，其優(yōu)點是抗倒伏、抗大、小斑病，適應性好，缺點是植株葉片偏大、成熟較晚，顆粒粉質多、脫水慢等?？梢?，理論上先鋒系親本材料與旅大紅骨或瑞德血緣材料的組合剛好可以相互彌補對方的不足，達到新品種高產、抗病、耐密和抗倒伏等目的?；诖?，本研究以含旅大紅骨或瑞德血緣的材料，與國外材料PH6WC和PH4CV作為基礎選系材料，在此基礎上，通過南繁北育、大密度、強脅迫、多年多點鑒定技術，最終得到一批新選優(yōu)良玉米自交系，進而在田間通過觀察分析這些自交系的生物學特征特性、抗性鑒定結果以及對其配合力的研究，發(fā)現了強優(yōu)勢雜交組合并予以組配，并篩選得到優(yōu)良的玉米雜交種。

2 選育過程

2003年，分別以（PH6WC×C8605）×PH6WC、外引系PH4CV與連1538雜交后代作為基礎材料，先后經過7代、6代連續(xù)自交選育得到母本隰332和父本隰1055。從2009年起，在海南樂東南繁基地，以自選系隰332為母本、隰1055為父本進行雜交選育，隨后在山西本地與南繁基地通過6代雜交選育，得到蘭庫8017雜交種（圖1）。雜交種于2013年參加山西省預備試驗、2014—2015年參加山西省區(qū)域試驗、2016—2017年參加生產試驗。

3 品種特征特性

3.1 特征

幼苗第一葉葉鞘紫色，葉尖端圓到匙形，葉緣淺紫色。側枝姿態(tài)直立，株形半緊湊，總葉片數21片，植株株高和穗位高分別為298，128 cm，一級分枝數5.25個。花藥黃色，穎殼綠色，花絲淺紫色。果穗筒型，穗軸紅色，穗長22.65 cm，穗行18.7行，行粒數38粒，籽粒橙色，粒型偏馬齒型，頂端橙黃色。

3.2 特性

在山西省中晚熟玉米區(qū)，蘭庫8017生育期為128 d，比對照先玉335晚1～2 d，屬中晚熟、中稈大穗品種。整個生育期表現為略感矮花葉病，對其他病害呈中等抗性，早期個別植株有倒伏。2014—2015年在山西農業(yè)大學進行抗病性接種鑒定，綜合評價為該品種中抗絲黑穗?。∕R），中抗大斑病（MR），中抗莖腐?。∕R），抗穗腐?。≧），感矮花葉?。⊿）。

總之，蘭庫8017穗大、籽粒均勻，植株健壯、姿態(tài)合理、抗逆性強?？挤N結果顯示，其出籽率為87.03%，千粒質量為385 g左右。2017年經農業(yè)部谷物及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）檢測種子的容重為769 g/L，粗蛋白含量為10.58%，粗脂肪含量為3.47%，粗淀粉含量為74.05%，屬優(yōu)質玉米品種。

4 產量表現

4.1 鑒定試驗、生產試驗等產量表現

2011年，蘭庫8017參加鑒定試驗，產量為14 018 kg/hm2，比臨近對照先玉335增產9.8%；2012年參加品比試驗，平均產量為13 245 kg/hm2，較試驗對照先玉335增產10.8%。鑒定、品比試驗的結果表明，蘭庫8017的產量和農藝性狀均位列當年試驗材料的首位。2013年蘭庫8017參加中晚熟區(qū)玉米品種預備試驗，產量達到12 193.5 kg/hm2，比先玉335增產6.6%；2014—2015年蘭庫8017進行中晚熟區(qū)玉米品種區(qū)域試驗，產量分別為14 518.5，14 479.5 kg/hm2，比對照先玉335分別增產8.5%，9.1%，2 a平均產量14 499 kg/hm2，比對照平均增產8.8%，最高產量達17610kg/hm2。2016—2017年參加山西省生產試驗，蘭庫8017產量為12 923.3 kg/hm2，較對照增產8.34%，而最高產量達16 830 kg/hm2。

4.2 示范區(qū)及大田產量表現

蘭庫8017適宜在山西省中晚熟區(qū)的中、上肥力地塊種植，一般產量12900～16830kg/hm2，2017年在長治縣南董村和東呈村、永和縣桑壁鎮(zhèn)桑壁村、昔陽縣閆莊鄉(xiāng)趙莊村和隰縣陽頭升鄉(xiāng)李家圪垛村等地進行多點示范種植，增產幅度為5.0%～8.21%，平均產量14 998 kg/hm2，比對照先玉335增產6.19%。蘭庫8017育成后，在黃河以北、忻州以南的中晚熟地區(qū)進行了生產示范試驗，其產量和抗性表現均受到當地群眾贊譽，其中，永和的高產示范田中，該品種的產量達到15 415.5 kg/hm2。

上述各種試驗結果均證明，蘭庫8017在山西省中晚熟區(qū)的中、上肥力地塊上種植，產量一般在12 900～16 830 kg/hm2。

5 栽培技術

蘭庫8017適宜于山西省中晚熟玉米生態(tài)區(qū)及≥10℃活動積溫在2 700℃以上地區(qū)種植。適宜播種期為4月25日至5月10日；一般肥力地保苗6萬株/hm2，水肥好的地保苗6.75萬株/hm2；播種前每公頃施復合肥600～900 kg，有條件的可以施農家肥15 t作為底肥，然后翻耕或旋地，要求土地平整無坷垃；在土壤地溫達到10℃時進行播種，播種深度為4～5 cm。播前種子進行包衣，預防絲黑穗病和地下蟲害；苗期進行蹲苗，出苗后3～5葉期噴施玉米專用除草劑防治雜草，大喇叭口期結合澆水每公頃追施尿素150～300 kg；播種前用福亮種衣劑拌種防治地下害蟲，喇叭口期如果有玉米螟發(fā)生，每公頃用高效氯氟菊酯1 200 mL或杜邦康寬300 mL對水450 kg進行噴霧處理。

6 體會

6.1 親本材料的構建至關重要

蘭庫8017的母本隰332是利用國外材料和國內瑞德材料作為基礎材料選系，具有國外血緣，脫水快、米質好、出苗快、株型緊湊且整齊一致和產量高等特點，適合作母本。父本隰1055以連1538和國外父本材料為基礎材料，經過改良的這些旅系材料擁有抗病、抗倒伏和適應性廣等特點，但其晚熟、種子脫水慢，植株花粉量大是其作為父本的有利條件。本研究依據親本互補的遺傳學原理，建立隰322×隰1055組合，培育出蘭庫8017雜交種的成功實踐證明，親本材料的采集和選擇是至關重要的。

6.2 新品種的耐密性是關鍵因素

當玉米單株產量達到一定閥值時，決定產量高低的關鍵因素是種植密度，目前耐密性品種選育和高密度種植已成為玉米生產行業(yè)的重要需求和技術。筆者在新品種選育過程中，將玉米田間種植密度增加到12萬株/hm2，在高密度壓力下，以不影響單株產量為標準，淘汰掉不適密植的基因，使得新選育品種具有耐密、抗倒伏等性狀。

6.3 國內遺傳資源的改良利用

國內玉米遺傳資源很多，各有其優(yōu)缺點，如旅系自交系的抗病性好、適應范圍廣、抗倒伏等特征使其具有作為親本的潛力，但其米質差、脫水慢的缺點又限制了其被大范圍、大規(guī)模的應用。本研究以連1538作為改良對象，通過多代回交、復合雜交、擇優(yōu)選擇等措施，篩選到抗多種病害的自交系，克服了旅系材料脫水慢、吐絲不暢等難題，成功選育出父本自交系隰1055。

此外，選育一個新品種，需多年多點鑒定。蘭庫8017的選育成功足以說明異地育種和不同生態(tài)區(qū)鑒定的聯合試驗，是培育適應性廣、抗性好的優(yōu)良品種的最佳途徑。