鹿紅衛(wèi) 蘇玉杰 楊美麗 程建梅 趙樹政
(河南省鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,鶴壁 458031)
玉米是我國三大種植谷物之一[1],也是重要的工業(yè)原料,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。近年來黃淮海地區(qū)極端天氣頻繁發(fā)生,如高溫、干旱、熱害、風(fēng)災(zāi)、澇災(zāi)等,玉米銹病、莖腐病、穗腐病等病害逐漸加重,嚴(yán)重制約了玉米產(chǎn)量、質(zhì)量的提升。每年因倒伏造成玉米減產(chǎn)5%~25%,常年銹病、莖腐病造成損失在10%左右,2020 年銹病在安徽部分地區(qū)造成損失超過50%。因此,選育綠色、高效、高產(chǎn)、多抗、宜機(jī)收、廣適為一體的新型玉米雜交種并加速示范推廣對(duì)確保糧食安全生產(chǎn)具有重要意義[2-3]。創(chuàng)制優(yōu)良種質(zhì)資源,采用改良Reid×國外雜優(yōu)模式,既保留了國內(nèi)改良Reid 在黃淮海地區(qū)很好適應(yīng)性的特點(diǎn),同時(shí)又具有國外資源耐密、抗倒等特點(diǎn)。構(gòu)建母本群體和父本群體,擴(kuò)大父母本群體的遺傳基礎(chǔ),采用高密度、大群體、嚴(yán)要求的思路,開展逆境選擇,利用遠(yuǎn)緣雜交模式原理、多點(diǎn)多年鑒定技術(shù),選育出綠色、高產(chǎn)、多抗玉米新品種永優(yōu)696。
1.1 母本Y516 的選育及特征特性母本Y516 以掖478 為母本導(dǎo)入SS 種質(zhì)PH09B,回交一次,構(gòu)建母本群體S0,種植12 萬株/hm2,加壓選擇雌雄協(xié)調(diào)單株自交系得到S1,S1群擴(kuò)大規(guī)模,高密度、逆境選擇優(yōu)良單株自交得到S2,S3選擇脫水快、早熟、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、莖稈最大拉折力大、耐熱害的自交單株,連續(xù)自交3 代,于2013 年冬在海南選育出穩(wěn)定自交系命名Y516(圖1)。株高165cm,穗位高65cm,花藥綠色、花絲紫色,雄穗分枝數(shù)4~6 個(gè),果穗筒型,穗行數(shù)16~18 行,籽粒半馬齒型,高抗莖腐病、葉斑病,早熟、脫水快。
圖1 Y156 的選育過程
1.2 父本浚59 的選育及特征特性2009 年夏對(duì)美國孟山都高抗銹病優(yōu)良雜交種M119 高密度下選育優(yōu)株套袋自交2 代與自選系浚926 回交后得到S3,S4開展抗銹病、莖基腐病、穗腐病接種鑒定,每個(gè)世代選擇抗性好、花絲花粉活力強(qiáng)、莖稈韌性好的的單株自交,連續(xù)自交5 代,于2013 年夏從純合穩(wěn)定姊妹系中篩選優(yōu)系,命名為浚59(圖2)。株高162cm,穗位高60cm,花絲、花藥紫色,雄穗分枝數(shù)6~8 個(gè),穗行數(shù)16~18 行,籽粒硬粒型,白軸,高抗銹病、穗腐病等多種病害。
1.3 雜交組合組配2013 年冬在海南育種基地以Y156 為母本、浚59 為父本,雜交選育而成永優(yōu)696。2014 年在鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田參加組合鑒定試驗(yàn),2015 年參加本單位的品種比較試驗(yàn),表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性好、品質(zhì)優(yōu)等優(yōu)良特性,推薦參加2018-2019 年國家夏玉米區(qū)域試驗(yàn),2019 年參加黃淮海夏玉米生產(chǎn)試驗(yàn),2020 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):國審玉20206165。
圖2 浚59 的選育過程
2.1 生物學(xué)性狀幼苗葉鞘、葉緣紫色,葉片綠色,花藥紫色,穎殼綠色。株型緊湊,株高2.57m,穗位高0.85m,成株葉片數(shù)19 片?;ńz紫色,果穗筒型,穗長16.4cm,穗行數(shù)16.2 行,籽粒黃色、半馬齒型,百粒重36.5g,出籽率88.2%。
2.2 品質(zhì)性狀2019 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)作物種子質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢驗(yàn):粗蛋白含量10.81%,粗脂肪含量4.17%,粗淀粉含量71.13%,賴氨酸含量0.29%,容重765g/L,達(dá)到普通玉米國標(biāo)一級(jí)。
2.3 抗病、抗逆性2018-2019 年經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所鑒定:抗小斑病、南方銹病、黑粉病,中抗彎孢霉葉斑病、穗腐病。綜合抗病性好,所有指標(biāo)在中抗以上,符合國家綠色品種審定標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過2 年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),平均倒伏倒折率為1.0%,具有良好的抗倒伏性。
2018 年參加黃淮海夏播玉米區(qū)域試驗(yàn),42 個(gè)試點(diǎn)每hm2平均產(chǎn)量為9675kg,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)8.5%,增產(chǎn)點(diǎn)率92.9%;2019 年續(xù)試,平均產(chǎn)量為9438kg,較對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)6.9%,增產(chǎn)點(diǎn)率87.5%;2 年平均產(chǎn)量為9556.5kg,較對(duì)照增產(chǎn)7.7%,增產(chǎn)點(diǎn)率90.2%。2019 年參加黃淮海夏玉米生產(chǎn)試驗(yàn),每hm2平均產(chǎn)量為9228.0kg,比對(duì)照鄭單958 增產(chǎn)5.1%,增產(chǎn)點(diǎn)率85.7%。該品種穩(wěn)產(chǎn)性、豐產(chǎn)性較好。
4.1 構(gòu)建適宜黃淮海生態(tài)區(qū)的父母本群黃淮海夏玉米區(qū)生態(tài)條件惡劣,高溫干旱熱害、陰雨寡照澇害和風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害發(fā)生頻繁,病蟲害發(fā)生嚴(yán)重。短時(shí)間內(nèi)選育綠色、高產(chǎn)、多抗玉米新品種需要在種質(zhì)資源創(chuàng)新、雜種優(yōu)勢(shì)模式創(chuàng)新和選育技術(shù)創(chuàng)新上有較大的突破。首先母本種質(zhì)選擇上以改良Reid 種質(zhì)導(dǎo)入國外適應(yīng)黃淮海區(qū)氣候的SS 種質(zhì),利用大群體、逆境加壓脅迫選擇的方法對(duì)母本群進(jìn)一步熟化創(chuàng)新,選育出適應(yīng)黃淮海生態(tài)區(qū)的具有Reid 種質(zhì)優(yōu)點(diǎn)的耐密、抗熱害、多抗的母本自交系[4]。其次對(duì)適應(yīng)黃淮區(qū)父本種質(zhì)黃改系浚926 與高抗銹病、莖腐病的孟山都種質(zhì)回交改良,保持黃改系浚926 配合力高、結(jié)實(shí)性好、耐高溫?zé)岷Φ葍?yōu)點(diǎn),又具有國外種質(zhì)抗倒性好、抗病性好的特點(diǎn)。根據(jù)生態(tài)氣候構(gòu)建目標(biāo)父母本群體,圍繞育種目標(biāo)定向改良,利用黃淮海區(qū)主要雜優(yōu)模式原理,篩選出優(yōu)良品種。
4.2 逆境選系種植密度從S1~S3開始由7.5 萬株/hm2增加到12 萬株/hm2,并進(jìn)行自然發(fā)病與人工抗病性接種鑒定相結(jié)合,進(jìn)行抗壓折力測(cè)試,花絲、花粉活力測(cè)試等,通過高密植、環(huán)境脅迫等育種技術(shù),選育出優(yōu)良自交系。
4.3 多年多點(diǎn)測(cè)試體系從基礎(chǔ)材料選擇上在海南進(jìn)行加代,在河南、山東、安徽等地進(jìn)行抗逆性鑒定,從源頭上保證選系的抗逆性。組配出組合進(jìn)行黃淮海地區(qū)多年多點(diǎn)鑒定,山東鑒定抗熱害,河北、山西鑒定抗旱性,安徽、江蘇鑒定抗病性、抗倒性,河南鑒定豐產(chǎn)性,經(jīng)過多年多點(diǎn)匯總、分析選育出廣適、多抗的優(yōu)良品種。
4.4 創(chuàng)新雜優(yōu)模式以黃淮海地區(qū)主要雜優(yōu)模式Reid×黃改系為主線,母本Reid 種質(zhì)導(dǎo)入國外SS種質(zhì),選育出以含有Reid 種質(zhì)為主體與國外種質(zhì)并存的改良Reid 種質(zhì),父本以黃淮海骨干系浚926 與美國孟山都雜交種M119 回交改良,創(chuàng)制出黃改美系,組配出適宜黃淮海生態(tài)區(qū)的綠色、高產(chǎn)、多抗玉米新品種。