“PN78599群×塘四平頭群”玉米雜優(yōu)模式的利用及連續(xù)改良

李文才 劉治先 孫琦 趙勐 李文蘭 于彥麗 丁照華 張發(fā)軍 陳波 孟昭東

摘要：“PN78599群×塘四平頭群”是黃淮海夏玉米區(qū)主要雜優(yōu)模式之一，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所圍繞“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式連續(xù)改良，選育出魯單981、魯單9088等一批玉米新品種，并擴(kuò)大了該玉米雜優(yōu)模式的利用群體。本文分析闡述了“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式的特點(diǎn)、改良成果，并就其利用中存在問題及改良方向進(jìn)行了研究展望。

關(guān)鍵詞：玉米;PN78599群;塘四平頭群;雜優(yōu)模式

中圖分類號(hào)：S513.032 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2019）06-0031-04

Abstract “PN78599 Group×Tangsipingtou Group” is one of the main hybrid models in the Huanghe-Huaihe-Haihe summer maize area. The Maize Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences has continuously improved this hybrid model and selected a number of new maize varieties such as Ludan 981 and Ludan 9088. The utilization group of the “PN78599 Group × Tangsipingtou Group” hybrid model had also been expanded. In this paper， the characteristics， achievements and present problems of this hybrid model were summerized， and then its improvement direction was prospected.

Keywords Maize; PN78599 group; Tangsipingtou Group; Hybrid model

玉米是我國和世界第一大糧食作物，對(duì)我國的糧食生產(chǎn)舉足輕重。玉米是世界上最早利用雜種優(yōu)勢(shì)的作物之一。雜種優(yōu)勢(shì)可極大地提高作物產(chǎn)量。選育優(yōu)良自交系和組配強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種是實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)的重要途徑。從20世紀(jì)80年代開始，我國玉米育種工作者越來越重視雜種優(yōu)勢(shì)群和雜優(yōu)模式的研究，將國內(nèi)常用玉米種質(zhì)資源劃分為塘四平頭群、PN78599群、旅大紅骨群、Reid群、Lancaster群、Suwan及外雜選等雜種優(yōu)勢(shì)群[1-3]。

近年來，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所圍繞“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式的利用，對(duì)PN78599群和塘四平頭群不斷進(jìn)行改良，選育出魯單981、魯單9088等一批玉米新品種，并帶動(dòng)“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式成為黃淮海夏玉米區(qū)的主要雜優(yōu)模式之一。

1 “PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式形成及特點(diǎn)

1.1 塘四平頭群

塘四平頭群（又稱黃改系）是我國本土玉米品種變異形成的地方種質(zhì)，目前為夏玉米區(qū)的骨干種質(zhì)。黃淮海玉米區(qū)作為世界上唯一的夏玉米種植區(qū)，一年兩熟，雨熱同期，高溫災(zāi)害頻發(fā)，導(dǎo)致玉米空稈、花粒、禿尖等問題時(shí)有發(fā)生，從而造成該區(qū)玉米生產(chǎn)的不穩(wěn)定性[4]。歷年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，含有塘四平頭種質(zhì)的雜交種在這些不利氣候條件的年份，往往具有良好的表現(xiàn)。表明塘四平頭種質(zhì)經(jīng)過長期的改良進(jìn)化，已成為該區(qū)域最具適應(yīng)性的種質(zhì)。

1.2 PN78599群

PN78599群種質(zhì)來源于美國先鋒公司選育的一個(gè)含有熱帶種質(zhì)、代號(hào)為“PN78599”的玉米雜交種，20世紀(jì)80年代后期引入我國[5]。PN78599群種質(zhì)類型豐富、根系發(fā)達(dá)、持綠期長、抗病性優(yōu)、株型半緊湊、籽粒偏硬質(zhì)，代表自交系有齊319、齊318、X178、沈137、丹988等[6]。由PN78599雜交種選育出的自交系，成功地解決了玉米生產(chǎn)上的抗病問題，同時(shí)與國內(nèi)其它種質(zhì)間都有較高的配合力，組配出的雜交種具有高產(chǎn)、抗病、抗倒、耐旱、優(yōu)質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得該種質(zhì)得到廣泛應(yīng)用。

1.3 “PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式形成及特點(diǎn)

“PN78599群×塘四平頭群”原本只是作為組配玉米雜交組合的探索，但隨著齊319、lx9801等高配合力自交系的育成并相繼選育出魯單981、魯單9088等玉米新品種，由此帶動(dòng)形成“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式并在黃淮海夏玉米區(qū)及周邊省份得到廣泛應(yīng)用。

魯單981（齊319×lx9801）是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成的優(yōu)良玉米雜交種。該雜交種于2002、2003年依次通過國家、山東、河南和河北省審定，2002年獲得植物新品種權(quán)，2009年獲山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。魯單981具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適等優(yōu)點(diǎn)，有效解決了玉米“大穗與禿尖”、“大穗與早熟”、“高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)”等矛盾。魯單981的育成突破了原有雜種優(yōu)勢(shì)模式的局限性，開拓出綜合利用溫帶和熱帶玉米核心種質(zhì)的新途徑，帶動(dòng)打造出“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式。

2 “PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式實(shí)踐中的自交系改良

2.1 父本自交系lx9801的改良——lx03-2選育

lx03-2是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所以（lx9801×昌7-2）為基礎(chǔ)材料連續(xù)自交多代，于2003年育成的塘四平頭群自交系。

昌7-2和lx9801是我國夏玉米區(qū)應(yīng)用最為廣泛的兩個(gè)塘四平頭自交系，育種實(shí)踐中或直接利用，或圍繞兩個(gè)自交系進(jìn)行改良。由于兩者都含有塘四平頭種質(zhì)外其它種群的成分，因此它們又有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，具有一定的互補(bǔ)性。我們利用這兩個(gè)自交系組配基礎(chǔ)材料，在保持lx9801配合力高、穗位低等優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上改良其籽粒顏色、抗性，經(jīng)多代自交、鑒定和測配，選育出優(yōu)良自交系lx03-2。目前利用lx03-2已經(jīng)育成魯單9088、魯單9032、魯單9056、魯單9066、魯單9067、魯單5103、天益青7096、黎民518等8個(gè)玉米新品種，還有一批組合在參試。

2.2 母本玉米自交系齊319的改良

齊319為PN78599群自交系。育種實(shí)踐中，可以利用Reid群、Lancaster群、Suwan等其它群中的優(yōu)異種質(zhì)對(duì)PN78599群進(jìn)行改良，改善其籽粒大小、耐密性、適應(yīng)性等性狀。

2.2.1 齊3925選育 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所以（齊319×齊205）BC2F1為基礎(chǔ)材料，利用自育誘導(dǎo)系齊誘201實(shí)施誘導(dǎo)，再經(jīng)單倍體鑒別、加倍、DH系評(píng)價(jià)等DH育種程序，于2006年育成自交系齊3925。齊3925聚合齊319的抗病抗倒、抗旱耐澇、品質(zhì)優(yōu)良和齊205（Lancaster群）的配合力高、適應(yīng)性廣、穗大粒多等優(yōu)點(diǎn)于一身。田間鑒定和配合力測定顯示，該自交系具有一般配合力高、抗病抗倒等優(yōu)點(diǎn)，株型半緊湊，黃粒、半馬齒型，活稈成熟，高抗玉米粗縮病、銹病、彎孢菌葉斑病等。利用齊3925已育成魯單7045、魯單718、天益青7096等新品種，還有一批組合在參試[7，8]。

2.2.2 lx00-1選育 U8112（Reid群）具有配合力高、自身產(chǎn)量高、出籽率高等優(yōu)點(diǎn)，利用U8112對(duì)齊319進(jìn)行改良，保持齊319的抗性，改良其籽粒性狀和株型。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所以U8112×齊319為基礎(chǔ)材料，經(jīng)連續(xù)多代自交和人工選擇于2001年育成優(yōu)良自交系lx00-1。該自交系具有較高的配合力和自身產(chǎn)量，穗柱型，紅軸，籽粒馬齒型、黃粒、排列整齊，高抗玉米葉斑病、莖腐病，抗銹病，活稈成熟。

2.2.3 lx088選育 C7為引自印度尼西亞含有熱帶種質(zhì)的當(dāng)?shù)厣唐酚衩纂s交種，在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中具有抗病、抗旱、耐密、高產(chǎn)等優(yōu)異表現(xiàn)，同時(shí)因熱帶種質(zhì)含有更多的抗性、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良基因和變異，因此引入國內(nèi)能起到豐富種質(zhì)變異、拓寬遺傳基礎(chǔ)的顯著作用。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所利用C7和齊319組配基礎(chǔ)材料，在濟(jì)南和海南兩地對(duì)后代進(jìn)行多代大群體連續(xù)選擇，淘汰熱帶種質(zhì)造成的生育期過長、植株繁茂、光溫敏感等不良性狀，于2008年育成了比齊319株型更緊湊、株高穗位更低、綜合抗性更好，同時(shí)又保留了齊319對(duì)銹病、斑病等病害抗性的自交系lx088。

2.3 “PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式的改良成果

2.3.1 魯單9088 該雜交種組合為：lx088×lx03-2，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成，2012年通過國家審定（國審玉2012015），2013年通過安徽省審定（皖玉2013007），2017年陜西省和山西省引種，2018年山東省、河南省、河北省、江蘇省引種。2017年獲得植物新品種權(quán)（CNA20131277.5）授權(quán)。該品種具有廣泛的適應(yīng)性，即東南春玉米區(qū)、黃淮海夏玉米區(qū)、西南春玉米區(qū)都適宜種植，同時(shí)籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量都較高，抗倒、抗病、持綠性好，可以作為糧飼通用或兼用品種推廣種植。

2.3.2 魯單9032 該雜交種組合為：lx00-1×lx03-2，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成，2008年3月通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（魯農(nóng)審2008002號(hào)）[9]，2010、2011年通過河南和陜西省審定（豫審證字2010080、陜審字2011007），2009年獲得國家植物新品種權(quán)（CNA20050839.3）授權(quán)。

2.3.3 天益青7096 該雜交種組合為：齊3925×lx03-2，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所與安徽省宿州市種子公司合作育成，2016年3月通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（皖玉2016008）。該品種具有中稈、大穗、中熟、多抗、質(zhì)優(yōu)等優(yōu)良性狀。

除了上述3個(gè)代表性品種外，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年國內(nèi)各育種單位或公司利用“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式育成玉米品種20余個(gè)，分別是：魯單9027（皖品審07050573）、魯單7045（京審玉2009003）、魯單718（川審玉2010006）、先行5號(hào)（魯農(nóng)審字〔2005〕010號(hào)）、先行2號(hào)（魯農(nóng)審字〔2005〕016號(hào)）、淄玉2號(hào)（魯農(nóng)審字〔2005〕017號(hào)）、創(chuàng)奇518（遼審玉〔2005〕257號(hào)）、銳步1號(hào)（冀審玉2005001號(hào)）、平安14（吉審玉2005027）、中科4號(hào)（魯農(nóng)審2006021號(hào)）、山原1號(hào)（魯農(nóng)審2006026號(hào)）、京科308（國審玉2006001）、泰玉十一號(hào)（魯農(nóng)審2006004號(hào)）、魯寧202（皖品審06050546）、承玉18（冀審玉2007020號(hào)）、振杰1號(hào)（國審玉2008010）、宿糯1號(hào)（國審玉2008025）、新科19（豫審玉2010010）、皖玉708（皖玉2012002）、聯(lián)創(chuàng)10號(hào)（皖玉2012006）、中科982（皖玉2013005）等。

3 玉米生產(chǎn)需求與“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式改良 ?“PN78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式綜合利用溫帶和熱帶玉米種質(zhì)，聚合了溫帶種質(zhì)的高產(chǎn)、廣適性和熱帶種質(zhì)的抗病、耐熱等優(yōu)異基因，育成的品種既高產(chǎn)又穩(wěn)產(chǎn)[10，11]。在氣候日益極端化的黃淮海夏玉米區(qū)，這一雜優(yōu)模式具有較好的應(yīng)用前景。

但隨著國民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式的轉(zhuǎn)變，我國玉米生產(chǎn)向機(jī)械化和規(guī)?；较虬l(fā)展，通過實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化生產(chǎn)，降低成本、降低風(fēng)險(xiǎn)，是今后國內(nèi)玉米產(chǎn)業(yè)的方向。目前，山東省在內(nèi)的黃淮海夏玉米區(qū)，玉米育種方向不明、品種類型繁雜現(xiàn)象嚴(yán)重，無法實(shí)現(xiàn)玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)，尤其是機(jī)械化收獲，阻礙了玉米生產(chǎn)的發(fā)展。如何改良品種的耐密性、早熟和后期脫水以適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的需求是目前黃淮海玉米育種面臨的主要問題。

面對(duì)生產(chǎn)需求，調(diào)整育種目標(biāo)和技術(shù)路線，培育早熟、耐密、抗倒、宜機(jī)收的高產(chǎn)品種，是實(shí)現(xiàn)我國糧食增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的必然途徑?！癙N78599群×塘四平頭群”雜優(yōu)模式具體的改良方向，筆者認(rèn)為可以在保持模式雜種優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，針對(duì)PN78599群和塘四平頭群的特點(diǎn)分別改良：PN78599群在保持其抗性的基礎(chǔ)上，利用歐美外引早熟種質(zhì)進(jìn)行改良，降低單株生物產(chǎn)量、提高出籽率和耐密性;塘四平頭群在保持適應(yīng)性的基礎(chǔ)上，提高后期脫水速率和莖稈質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)：

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