優(yōu)良玉米自交系8085泰（BT1）的特征特性及應(yīng)用

魏良明 王振華 郭書磊 張 新 張前進(jìn) 曹麗茹 魏 昕 郭金生 魯曉民

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，鄭州 450002）

中國不是玉米的起源地，外來種質(zhì)在我國玉米育種和生產(chǎn)發(fā)展中一直發(fā)揮著不可替代的作用[1]。隨著玉米生產(chǎn)和育種水平的不斷提高以及優(yōu)良種質(zhì)的集中利用，我國玉米種質(zhì)基礎(chǔ)日趨狹窄[2-3]、品種同質(zhì)化嚴(yán)重[4]。熱帶、亞熱帶種質(zhì)中蘊藏著豐富的遺傳多樣性，具備溫帶種質(zhì)不可多得的抗病抗逆性，對拓寬溫帶地區(qū)種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)和創(chuàng)建雜種優(yōu)勢利用模式等都具有重要作用[5]。

20 世紀(jì)80 年代末河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開展玉米熱帶、亞熱帶種質(zhì)改良利用研究。以溫帶自交系8058×泰國玉米為基礎(chǔ)材料，經(jīng)連續(xù)多代自交、選擇，于1996 年育成自交系8085 泰（又名8085、BT1、BT-1等）[6]。該系（理論上）含有50%熱帶種質(zhì)，表現(xiàn)出一般配合力高、高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和抗病抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點，在我國玉米育種實踐中得到了較廣泛的應(yīng)用。

1 8085 泰（BT1）特征特性

1.1 生物學(xué)特性鄭州夏播出苗至成熟全生育期110d 左右。幼苗葉鞘紫色，葉片綠色；成株株型平展松散，葉片較長、輕度下披，總?cè)~片數(shù)20 片；株高190cm，穗位高92cm；雄花序分枝數(shù)4～7 個，護(hù)穎黃綠色，花藥淺紫色，花粉量中等，花絲粉紅色；出苗至抽雄約60d，抽雄至開花3d，雄花序開花至雌穗吐絲約5d；果穗長筒型，穗長16cm，穗粗4.2cm，穗行數(shù)14 行，行粒數(shù)27 粒，穗軸紅色，無雙穗，穗柄短；籽粒橙黃色、硬粒型，百粒重20g 左右。一般每hm2種植52500～60000 株，產(chǎn)量達(dá)3750～4500kg。但有氣生根少、雌雄不甚協(xié)調(diào)、不耐密、苞葉短等缺點，應(yīng)加以改良利用[7]。

1.2 抗病抗逆性強(qiáng)幼苗拱土能力強(qiáng)，成株莖稈堅韌，葉鞘中上部著生較多茸毛，具有熱帶種質(zhì)的特征，成熟時能保持6 片以上綠葉，耐漬害高溫、抗病性突出。研究結(jié)果表明，8085 泰（BT1）高抗穗粒 腐[8]，抗南方銹病[9]、粗縮病[10]和灰斑病[11]。對大斑病、小斑病、絲黑穗病、矮花葉病、青枯病、蚜蟲和玉米螟等病蟲害也有較好的抗性[7]。

1.3 籽粒品質(zhì)好籽粒硬粒型，角質(zhì)化程度高，脫水快。籽粒含粗蛋白14.15%、粗淀粉66.32%、粗脂肪4.57%，屬于高蛋白（蛋白含量高于14%）自交 系[12]，是研究玉米品質(zhì)性狀遺傳的好材料。

1.4 配合力高楊鵬鳴等[13]、何海軍等[14]研究報道，8085 泰（BT1）的產(chǎn)量及穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)等穗部性狀一般配合力（GCA）效應(yīng)值均為正值。陳歡慶等[15]、魏良明等[16]報道8085 泰（BT1）具有較高的蛋白質(zhì)和油分含量，且GCA 正效應(yīng)，淀粉含量GCA 則為顯著的負(fù)值。

2 8085 泰（BT1）及其衍生系的應(yīng)用情況

2.1 直接應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計，直接以該自交系為親本，育成了豫玉25、豫玉32 等4 個通過國家或省級審定的新品種（表1），這些品種多為大穗型中晚熟品種，在河南、安徽和西南地區(qū)得到了大面積推廣。其中，豫玉25 截止到2002 年，已在全國累計推廣面積117 萬hm2，并于2004 年獲得河南省政府科技進(jìn)步二等獎。

表1 8085 泰（BT1）直接組配的雜交種

2.2 8085 泰（BT1）衍生系及其應(yīng)用全國育種單位利用黃旅系、78599（PB 群）、國外雜交種6JK、改良Reid 和NSS 等各類種質(zhì)資源，對其進(jìn)行改良創(chuàng)新，育成了浚248、浚9058、新01A3 等17 個改良系[17-30]，這些衍生系的育成極大地豐富了我國玉米種質(zhì)資源，拓寬了我國自交系遺傳基礎(chǔ)，推動了玉米育種研究的發(fā)展。利用這些衍生系先后育成了浚單18、浚單20、秋樂368 等20 個普通玉米和1 個糯玉米雜交種，并通過審定（表2），在河南省及黃淮海夏玉米區(qū)大面積推廣應(yīng)用，取得了較大的社會經(jīng)濟(jì)效益。其中，浚單20 截至2016 年在全國累計推廣1767.4 萬hm2，在生產(chǎn)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的豐產(chǎn)性和抗逆性，深受農(nóng)戶歡迎和認(rèn)可，2011 年獲得國家科技進(jìn)步一等獎。

表2 8085 泰（BT1）衍生系及其組配的雜交種

表2（續(xù)）

3 8085 泰（BT1）及其衍生系雜種優(yōu)勢利用模式分析

3.1 雜種優(yōu)勢群劉宗華等[2]、滕文濤等[5]利用分子研究手段，將8085 泰（BT1）與齊319、P138、豫87-1 等自交系一起劃分到溫?zé)酙 群。

3.2 雜種優(yōu)勢利用模式從8085 泰（BT1）及其衍生系組配的25 個雜交種的親本構(gòu)成情況來看（表1，表2），主要有以下7 種雜優(yōu)利用模式：（1）改良Reid×PB，代表品種有豫玉25、豫玉32、奧玉3202、丹玉103、奧玉023 和鄭黑糯1 號，多為稀植大穗型品種；（2）PB×黃旅，代表品種有浚單18、浚單20、金凱3 號和鄭單034 等中大穗型品種；（3）改良Reid×黃旅，代表品種有鄭單136、鄭單1002、吉玉18、浚原單1 號、浚5268、滑玉168、創(chuàng)玉358和豫單606 等中穗、耐密型鄭單958 類品種；（4）SS×NSS，代表品種有秋樂368，為改良先玉335 類品種；（5）SS×黃旅，代表品種有新單61；（6）SS×改良Reid，代表品種有齊玉58；（7）PB×其他（包括雜交種選系、綜合種選系），代表品種有豫單101、鄭單035、晉單77 和宛玉868。

4 問題與展望

隨著我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進(jìn)程的加快、農(nóng)村勞動力不斷轉(zhuǎn)移以及土地集約化經(jīng)營的要求，玉米生產(chǎn)的機(jī)械化已是必然的發(fā)展趨勢，籽粒機(jī)收品種選育成為今后玉米育種的主攻方向[31]。同時由于異常天氣頻發(fā)，我國玉米生產(chǎn)中生物、非生物逆境災(zāi)害日趨嚴(yán)重，在一定區(qū)域內(nèi)往往造成較大損失[4]，這些都對玉米生產(chǎn)和育種提出了新的挑戰(zhàn)。在我國玉米籽粒機(jī)收種質(zhì)資源嚴(yán)重匱乏[31]、品種抗逆性不足[4]的現(xiàn)實條件下，應(yīng)以適應(yīng)性好的優(yōu)異國內(nèi)種質(zhì)資源（例如黃旅和PB 群種質(zhì)等）為基礎(chǔ)，積極引進(jìn)歐美發(fā)達(dá)國家的機(jī)收種質(zhì)資源，通過國內(nèi)外種質(zhì)的相互融合，取長補(bǔ)短，實現(xiàn)有利基因聚集和優(yōu)良性狀整合，選育出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的優(yōu)良新品種。

玉米自交系8085 泰（BT1）較好地融合了溫、熱帶種質(zhì)，遺傳基礎(chǔ)比較豐富，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、籽粒脫水快、抗多種玉米病害等特點，對黃淮海高溫及陰雨寡照的氣候條件有較好的適應(yīng)性，在未來機(jī)收品種選育和抗病抗逆性改良中仍具有重要利用價值。目前已報道的8085 泰（BT1）衍生系與籽粒機(jī)收這一育種目標(biāo)還有很大的距離，仍有進(jìn)一步改良提升的空間，因此需要從2 個方面對8085 泰（BT1）開展新一輪改良創(chuàng)新工作：一是對其產(chǎn)量、品質(zhì)、病害（例如穗粒腐?。┑戎匾誀钸M(jìn)行遺傳基礎(chǔ)解析，開展相關(guān)基因QTL 定位和克隆研究；二是在雜種優(yōu)勢模式指導(dǎo)下，有針對性地導(dǎo)入歐美國家優(yōu)異種質(zhì)，利用分子標(biāo)記、單倍體技術(shù)和高密度抗逆育種技術(shù)，重點對其株型平展不耐密、根系欠發(fā)達(dá)和苞葉短等缺點或不足進(jìn)行強(qiáng)化改良，創(chuàng)制一批堅稈、抗倒、耐密和適宜機(jī)收的優(yōu)異種質(zhì)和自交系，使之更加適合我國未來玉米育種研究和機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展的需要。