兩個(gè)糯玉米合成群體聚合選系效果初報(bào)

張采波 余庭躍 文守云 張 瑋 劉 穎

（1 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶 401329；2 重慶中一種業(yè)有限公司，重慶 400060）

糯玉米，也稱蠟質(zhì)玉米或粘玉米，因其風(fēng)味獨(dú)特、籽粒粘軟香甜、營養(yǎng)豐富等深受廣大消費(fèi)者喜愛。近年來，隨著我國城鄉(xiāng)居民生活水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)糯玉米的食味品質(zhì)、鮮穗產(chǎn)量、外觀商品性和抗病性都提出了更高的要求[1-3]。種質(zhì)資源是選育優(yōu)良新品種的基礎(chǔ)，創(chuàng)制新種質(zhì)、分析和挖掘種質(zhì)資源育種潛力是有效利用種質(zhì)資源的前提[4-5]。本研究結(jié)合前期采用SNP 分子手段對(duì)糯玉米種質(zhì)資源進(jìn)行類群劃分的結(jié)果，選擇YW 和衡白兩類糯玉米自交系分別合成群體，采用聚合選育方法獲得了40 份新選系。為評(píng)價(jià)和挖掘新選系的育種潛力，通過雜交測配方法，測試雜交組合的鮮穗產(chǎn)量，評(píng)價(jià)外觀和蒸煮食味品質(zhì)，鑒定抗病性，旨在為新選糯玉米自交系的育種利用和新品種選育提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試材料為YW 類糯玉米自交系yw2、715-10、03-4-1-2、1107-12A、w218、w225聚合選育獲得的20 份新選系，編號(hào)Qw2-1～Qw2-20；衡白類糯玉米自交系44A、46A、w724、S39-6-1 和85-2 聚合選育獲得的20 份新選系，編號(hào)Qw10-1～Qw10-20；與YW 類雜交組配的糯玉米測驗(yàn)系京A、京B、8300-22、46A、710-8、S39-6-1、w15-2-1、w260、w343、w348-3-1；與衡白類雜交組配的糯玉米測驗(yàn)系京A、京B、8302、8288、715-10、1107-12A、w218、w225、w260、w348-3-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2017 年冬在海南英州試驗(yàn)基地將20 份YW 類 新 選 系（編 號(hào)Qw2-1～Qw2-20）與 京A、京B、8300-22、46A、710-8 等10 份測驗(yàn)系雜交，組配200 個(gè)雜交組合；20 份衡白類 新 選 系（編 號(hào)Qw10-1～Qw10-20）與 京A、京B、8302、8288、715-10 等10 份測驗(yàn)系雜交，組配200 個(gè)雜交組合。2018 年在重慶墊江試驗(yàn)基地種植鑒定400 個(gè)糯玉米雜交組合，田間采用間比法排列，以渝糯7 號(hào)為對(duì)照，每20 個(gè)組合設(shè)1個(gè)對(duì)照，不設(shè)重復(fù)，行長4.5m，行距0.9m，種植密度3300 株/667m2，每個(gè)組合種植3 行，雙株種植，四周設(shè)置至少4 行以上保護(hù)行，田間管理同大田生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)調(diào)查性狀及方法糯玉米雌穗吐絲前每個(gè)組合套袋5 株，自交或小區(qū)內(nèi)混合授粉，標(biāo)注授粉日期，25d 后進(jìn)行食味品質(zhì)品嘗鑒定。品質(zhì)鑒定和評(píng)價(jià)按農(nóng)業(yè)部糯玉米行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T524-2002）進(jìn)行[6]，鑒定項(xiàng)目包括外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)（色澤、氣味、糯性、柔嫩性、風(fēng)味和皮薄厚），采用加權(quán)處理法對(duì)組合品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)分，每個(gè)組合取3 個(gè)果穗，品嘗鑒定3 次，得分取均值。糯玉米吐絲授粉后25d 采收鮮果穗，全區(qū)收獲測產(chǎn)，折算畝產(chǎn)量，每個(gè)組合選取10 個(gè)果穗調(diào)查穗粗、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率等果穗性狀。

1.4 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)方法采用Excel 2016 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、分析做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 組合鮮穗產(chǎn)量YW 類新選系所組配的200 個(gè)雜交組合，每667m2鮮穗產(chǎn)量變幅586.3～1041.3kg，所有組合平均產(chǎn)量837.2kg，對(duì)照渝糯7 號(hào)平均產(chǎn)量807.5kg，組合較對(duì)照增（減）產(chǎn)比例變幅-27.4%～28.9%。雜交組合鮮穗產(chǎn)量匯總情況見圖1，其中120 個(gè)雜交組合比對(duì)照渝糯7 號(hào)增產(chǎn)，占總組合數(shù)的60%；鮮穗增產(chǎn)幅度在15%～20%的組合17 個(gè)，占總組合數(shù)的8.5%；增產(chǎn)幅度在20%～25%的組合10 個(gè)，占總組合數(shù)的5%；增產(chǎn)幅度大于25%的組合8 個(gè)，占總組合數(shù)的4%。

衡白類新選系所組配的200 個(gè)雜交組合，每667m2鮮穗產(chǎn)量變幅580.4～1045.9kg，所有組合平均產(chǎn)量841.2kg，對(duì)照渝糯7 號(hào)平均產(chǎn)量812.3kg，組合較對(duì)照增（減）產(chǎn)比例變幅-28.5%～28.8%。雜交組合鮮穗產(chǎn)量匯總情況見圖2，其中比對(duì)照渝糯7 號(hào)增產(chǎn)的組合有118 個(gè)，占總組合數(shù)的59%；增產(chǎn)幅度在15%～20%的組合有16 個(gè)，占總組合數(shù)的8%；增產(chǎn)幅度在20%～25%的組合有10 個(gè)，占總組合數(shù)的5%；增產(chǎn)幅度大于25%的組合8 個(gè)，占總組合數(shù)的4%。

對(duì)比Qw2 和Qw10 兩類雜交組合的產(chǎn)量表現(xiàn)，兩類雜交組合產(chǎn)量分布情況相似，呈中高兩低的拋物線分布。Qw2 類雜交組合中120 個(gè)組合比對(duì)照渝糯7 號(hào)增產(chǎn)，80 個(gè)比對(duì)照減產(chǎn)；Qw10 類雜交組合中118 個(gè)組合比對(duì)照增產(chǎn)，82 個(gè)比對(duì)照減產(chǎn)。Qw2 類雜交組合每667m2平均產(chǎn)量837.2kg，略低于Qw10 類雜交組合平均產(chǎn)量841.2kg，說明通過聚合選育對(duì)YW 和衡白兩類糯玉米材料的改良作用效果相似，部分雜交組合鮮穗產(chǎn)量較渝糯7 號(hào)有顯著提高。

圖1 Qw2 類雜交組合較對(duì)照渝糯7 號(hào)增（減）產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)

圖2 Qw10 類雜交組合較對(duì)照渝糯7 號(hào)增（減）產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)

分別篩選出Qw2 和Qw10 兩類雜交組合鮮穗產(chǎn)量表現(xiàn)較好的10 個(gè)組合，結(jié)果見表1。YW 類選系Qw2-14 組配有3 個(gè)組合產(chǎn)量表現(xiàn)較優(yōu)，分別為Qw2-14×46A、Qw2-14×S39-6-1 和Qw2-14×京A；衡白類選系Qw10-9 組配有2 個(gè)組合產(chǎn)量表現(xiàn)較優(yōu)，分別為Qw10-9×yw2 和Qw10-9×w218，這2 份選系和所組配的雜交組合應(yīng)予以重點(diǎn)關(guān)注。

表1 YW 類和衡白類選系組配產(chǎn)量排名前10 的雜交組合

2.2 組合蒸煮食味品質(zhì)按照農(nóng)業(yè)部糯玉米行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雜交組合的外觀品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)進(jìn)行鑒定和評(píng)價(jià)，YW 和衡白兩類新選系所組配雜交組合中品質(zhì)評(píng)分排名前10 的組合見表2。由表2 可知，組合Qw10-17×京A、Qw10-9×京B 和Qw2-1×京B 品質(zhì)評(píng)分較高，分別為88.5 分、88.2 分和88.0分。YW 類選系Qw2-14 組配有2 個(gè)組合品質(zhì)得分入選前10 位，分別為Qw2-14×京A 和Qw2-14×S39-6-1；衡白類選系Qw10-9 組配有3 個(gè)組合品質(zhì)得分入選前10 位，分別為Qw10-9×京B、Qw10-9×w218 和Qw10-9×yw2，組合Qw10-9×京B 雖品質(zhì)評(píng)分較高，但鮮穗產(chǎn)量僅為792.2kg，比對(duì)照渝糯7 號(hào)減產(chǎn)2.47%。

表2 YW 和衡白兩類選系組配品質(zhì)排名前10 的雜交組合

2.3 組合抗病性對(duì)西南地區(qū)糯玉米種植主要流行病害進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。Qw2 和Qw10 兩類雜交組合對(duì)大斑病、小斑病和莖腐病抗性表現(xiàn)較好，田間無高感情況發(fā)生，且抗性評(píng)價(jià)為感病的組合數(shù)較少。由于高溫高濕的氣候環(huán)境，糯玉米試驗(yàn)組合田間發(fā)生的主要病害為紋枯病。Qw2 類雜交組合有5 個(gè)組合紋枯病抗性為高感，紋枯病抗性達(dá)中抗以上的組合有163 個(gè)，占總組合數(shù)的81.5%；Qw10 類雜交組合有3 個(gè)組合紋枯病抗性為高感，抗性達(dá)中抗以上的組合有169 個(gè)，占總組合數(shù)的84.5%，略高于Qw2 類雜交組合。

新選系Qw2-14、Qw10-9 和Qw10-10 組配雜交組合田間抗病性結(jié)果見表4。3 份新選系組配的10 個(gè)雜交組合對(duì)大斑病、小斑病、紋枯病、莖腐病和玉米螟抗性表現(xiàn)較好，大斑病和小斑病抗性1～3 級(jí)，紋枯病抗性1～5 級(jí)，玉米螟抗性1～3 級(jí)，莖腐病發(fā)病株率低。

表3 Qw2 和Qw10 兩類雜交組合田間抗病性統(tǒng)計(jì)

表4 新選系Qw2-14、Qw10-9、Qw10-10 組配雜交組合田間抗病性

3 結(jié)論與討論

聚合選育是創(chuàng)制糯玉米新種質(zhì)的育種方法之一。本研究結(jié)合前期通過SNP 分子標(biāo)記手段對(duì)糯玉米材料進(jìn)行類群劃分的結(jié)果，將糯玉米材料劃分為YW 類、衡白類、熱帶種質(zhì)類和外來血緣類等幾大類群，選擇YW 類和衡白類糯玉米自交系進(jìn)行混合授粉合成群體，經(jīng)連續(xù)混粉聚合2 代，單株自交選育6 代獲得糯玉米新選系。對(duì)新選系的測配試驗(yàn)結(jié)果表明，部分新選株系組配的雜交組合在產(chǎn)量、食味品質(zhì)和抗病性上都有較好的表現(xiàn)，如新選系Qw2-14、Qw10-9、Qw10-10 等，說明先劃分種質(zhì)類群、后按不同類群合成群體聚合選育新材料的方法是行之有效的。遺憾的是糯玉米組合在產(chǎn)量與品質(zhì)表現(xiàn)上往往不能有效同步，而在糯玉米實(shí)際生產(chǎn)中既要注重產(chǎn)量，又要追求品質(zhì)。因此，在糯玉米育種實(shí)踐中需加大測配力度，分別測試試驗(yàn)組合產(chǎn)量、評(píng)價(jià)外觀與蒸煮食味品質(zhì)，在產(chǎn)量與品質(zhì)的平衡中選擇最優(yōu)組合。

本研究發(fā)現(xiàn)株系Qw2-14 和Qw10-9 比較獨(dú)特，所配組合在鮮穗產(chǎn)量和蒸煮食味品質(zhì)評(píng)分中均有較好表現(xiàn)，在育種實(shí)踐中應(yīng)加大對(duì)這兩份材料的測配和利用。綜合產(chǎn)量和品質(zhì)評(píng)分結(jié)果顯示，組合Qw2-14×S39-6-1、Qw2-14× 京A、Qw10-9×yw2 和Qw10-9×w218 的產(chǎn)量和品質(zhì)均表現(xiàn)較好，結(jié)合抗病性、株型、株高、穗位高等田間農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，可推薦參加國家或省市級(jí)糯玉米區(qū)域試驗(yàn)。