玉米新品种天益青7096的选育策略

2017-01-21 14:34杨菲孙浩洋曹冰刘治先
山东农业科学 2016年12期

杨菲+孙浩洋+曹冰+刘治先

摘 要:天益青7096是山东省农业科学院玉米研究所与安徽省宿州市种子公司合作育成的高产稳产、多抗玉米新杂交种,其组合为宿3925 × Lx032或反交。本文在简述该品种选育策略、选育过程及品种特征特性基础上,笔者结合选育实践,就育种思路、育种目标、选系技术与方法、杂种优势模式等方面内容进行总结并提出了见解。

关键词:玉米杂交种;天益青7096;选育策略

中图分类号:S513.03文献标识号:A文章编号:1001-4942(2016)12-0029-03

Abstract The new maize hybrid Tianyiqing 7096 is bred by the Maize Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences and Suzhou Seed Company of Anhui Province through crossing Su3925 with Lx032. It has high and stable yield and multi-resistance. Its selective strategies, breeding process and variety characteristics were introduced in this paper. Combined with the breeding practice, the breeding thought and target, selecting technology and heterotic mode were summarized and some proposals were put forward.

Keywords Maize hybrid; Tianyiqing 7096; Selective strategy

玉米的高产稳产是育种者和生产者共同追求的目标。高产意味着产量潜力,而稳产则需多抗,也就是低风险。有人说“抗性就是产量”,在黄淮海夏玉米区高温、干旱、涝灾、倒伏、病害等生物和非生物逆境频繁、交替发生的生产环境下,这句话尤为重要。我国玉米品种更替的主要原因也是主栽品种综合抗性的丧失,解决了抗性问题玉米产量才能持续提高。因此,抗病育种是现代玉米育种的重要方向之一[1]。

山东省农业科学院玉米研究所与安徽省宿州市种子公司合作育成的高产稳产、多抗玉米新品种天益青7096,实现了中秆、大穗、中熟、多抗、质优等育种目标。2012-2014年参加安徽省玉米区域试验和生产试验,2016年3月通过安徽省农作物品种审定委员会审定(皖玉2016008)。

1 选育策略

近几年来,黄淮海夏玉米区生长环境经常出现异常恶劣天气。例如,2013年夏季极端高温在黄河以南区域持续时间长、影响范围大。2014年玉米青枯病(茎腐病)在黄淮海中部和南部区域重度爆发。2015年夏季强对流天气造成河南、山东、河北局部地区玉米大面积倒伏;秋季玉米南方锈病在安徽、山东和河北邢台等区域爆发。每一次灾害都给玉米生产造成重大损失。生产上急需综合抗性好、抗灾能力强的低风险品种。

玉米综合抗性的持续提高不仅要依靠杂种优势,更重要的是依靠非杂种优势的遗传因素。依靠自交系的一般配合力和综合抗性的加性遗传方差,持续累加来实现对多数重要性状的遗传改良[1,2]。黄淮海夏玉米区玉米种质的杂种优势群主要是瑞德(Reid)、黄改群、PB群等,杂种优势模式主要是Reid×黄改或PB×黄改等。种质基础狭窄和生产环境恶化是导致玉米灾害频发的主要原因。因此,采取拓宽玉米育种的种质基础,丰富遗传多样性,并以本土化的杂种优势群和杂种优势模式为核心,导入抗病种质,向两边推,施行循环育种策略,也许是选育高产稳产、多抗玉米新品种的主要途径之一[2]。

根据多年的育种经验和实践,把丰产、大穗的兰卡斯特(Lan.)群种质与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的PB种质融合在一起,可提高育成品种的综合抗性和稳产性能[3-7]。把成熟早、灌浆快、配合力高、株型紧凑的黄改种质与丰产、大穗的旅大红骨种质融合在一起,能挖掘育成品种的丰产潜力,改善商品品质等。基于这一育种思路,确立“高产、稳产、多抗、广适和易制种”育种目标,结合应用双单倍体(DH)育种技术、早代测交技术等,选育出配合力高、综合抗性强、适应性广的优良自交系宿3925,用其与本所育成的聚合Lx9801和昌72两大核心自交系的Lx032杂交,最终育成高产、稳产、多抗玉米杂交种天益青7096(曾用名鲁单7091)。

2 选育过程

2.1 亲本选育

天益青7096的正交母本宿3925,是以(齐319×齐205)BC2为基础材料,采用DH育种技术,用自育诱导系齐诱201诱导,经单倍体鉴别、自然和辅助加倍、DH系评价等,于2006年选育而成的配合力高、综合抗性强、品质优良的自交系。宿3925聚合了齐319(PB群)抗病抗倒、抗旱耐涝、品质优良和齐205(Lan.群)配合力高、适应性广、穗大粒多等优点,又弥补了齐205抗病抗倒性差等缺陷。经初步配合力测定,该自交系具有一般配合力高、抗病抗倒等优点。株型半紧凑,幼苗叶鞘紫色,花药紫色,花丝紫色。济南夏播生育期95天。株高180 cm,穗位50 cm。穗长16 cm,穗粗5.0 cm,穗行数14~16行。柱形穗,红轴,半马齿型黄粒。活秆成熟。高抗玉米粗缩病、锈病、弯孢菌叶斑病等。

正交父本Lx032是以(Lx9801×昌72)为选系基础材料,经6代自交和严格筛选育成。Lx032融合了Lx9801(黄改群)早熟、一般配合力高和昌72抗病性强、适应性广、特殊配合力高等优点。经初步配合力测定,该自交系配合力高,生长势较强。株型半紧凑,幼苗叶鞘紫色,花浅紫色,花丝淡紫色。济南夏播生育期96天。株高170 cm,穗位60 cm。穗长12~14 cm,穗粗4.0 cm,穗行数12~14行。柱形穗,白轴,半马齿型黄粒。高抗玉米大、小叶斑病和黑粉病等。

2.2 杂交组合的配制与筛选

2007年以宿3925为母本,Lx032为父本组配杂交组合,经2008-2009年多点试验,宿3925×Lx032表现优良,小区平均产量9 000 kg/hm 平均比对照农大108增产12.2%。2010-2011年宿州市种子公司在安徽省进行夏播多点鉴定试验,平均产量9 420 kg/hm 比对照种弘大8号增产9.6%,达极显著水平,表现优良,定名为天益青7096。

3 品种特征特性

3.1 高产稳产

2012年天益青7096参加安徽省玉米区域试验,平均产量9 099.0 kg/km 比对照种弘大8号增产5.64%(差异极显著)。2013年续试,平均产量7 288.5 kg/km 比对照种弘大8号增产3.64%(差异极显著)。2014年生产试验,平均产量8 492.1 kg/km 比对照种弘大8号增产7.84%。2012年在山东省六一农场开展高产攻关试验,面积2 066.7 m 经专家组验收,天益青7096平均产量16 517.4 kg/hm2。天益青7096表现出了高产稳产的特性。

3.2 综合抗性强、品质优

经安徽农业大学植保学院接种鉴定,天益青7096中抗小斑病(病级5级),高抗南方锈病(病级1级),中抗纹枯病(病情指数44),高抗茎腐病(发病率5%)。抗高温热害1级(相对空秆率平均-0.1%)。

经农业部谷物品质监督检验测试中心(北京)检验,天益青7096粗蛋白(干基)含量9.81%,粗脂肪(干基)4.18%,粗淀粉(干基)73.26%。

3.3 中矮秆、熟期适中

天益青7096幼苗叶鞘紫色,全株21片叶左右,穗上叶6片左右,株型较紧凑。果穗长柱形。籽粒黄色,半硬粒型,穗轴红色。

2012、2013年两年区试结果:平均株高250.7 cm,穗位100.8 cm;穗长17.0 cm,穗粗5.0 cm,秃顶0.3 cm;穗行数14.1行,行粒数30.5粒,出籽率84.8%,千粒重387 g。全生育期102天左右,与对照品种(弘大8号)相当。

3.4 栽培技术要点

天益青7096在安徽省夏播,适宜播期为6月5日至6月25日,适宜密度为57 000株/hm2。适宜安徽全省推广种植。

4 讨论与育种启示

4.1 抗病育种是不容忽视的育种方向

在玉米生产面临的生物和非生物逆境频繁、交替发生的生态条件下,选育和推广多抗性强的低风险品种,是实现玉米高产稳产、持续增产的保障。从某种意义上说,抗性就是产量和效益。所以说,玉米抗病育种是不容忽视的育种方向之一[1,2]。

4.2 拓宽种质基础,丰富遗传多样性,施行循环育种策略,是抗病育种的主要途径

本研究选育的宿3925聚合了齐319(PB群)抗病抗倒、抗旱耐涝、品质优良和齐205(Lan.群)配合力高、适应性广、穗大粒多等优点,弥补了齐205抗病抗倒性差等缺陷。Lx032融合了Lx9801(黄改群)早熟、一般配合力高和昌72抗病性强、适应性广、特殊配合力等优点。所以,天益青7096具有较宽的种质基础和丰富遗传多样性,实现了抗性加性遗传方差的积累,为天益青7096高产稳产、多抗性强奠定了基础[3-7]。

4.3 创新利用杂种优势模式

杂种优势理论的形成对作物育种实践具有普遍指导作用,可避免工作盲目性、提高育种效率[6-9]。笔者认为辩证地利用杂种优势理论,以传统研究成果为平台,对其融合创新也是育种取得突破的关键。郑单958(郑58×昌72)和浚单20(浚9058×浚928)等品种的育成和持续十几年的大面积推广应用,说明瑞德×黄改杂交模式仍然是黄淮海区的主导模式。鲁单981(齐319×Lx9801)等品种的育成也说明PB与黄改两类种质具有较强的杂种优势,PB×黄改杂交模式是黄淮海区必不可少的模式。天益青7096就是PB与Lan.融合,黄改与旅大红骨等相融合,形成新的杂种优势模式[5-7]。

4.4 DH育种技术和多技术相结合可望成为现代高效育种技术

在玉米分子标记育种研究和遗传基础研究中,回交是重要的技术之一。而在种质扩增、改良创新及自交系选育过程中,回交技术也十分有效。特别对于热带种质,采取不饱和回交,扩大群体规模,辅以逆境选择压力,可有效打破连锁,聚合优异性状。

玉米DH育种技术已成为玉米商业化育种必须具备的先进技术之一。经过长期的探索实践表明,DH育种技术是选育玉米自交系的一种快速、简便、经济和直接的方法[10-12]。现代玉米育种技术领域,把DH育种技术、生物技术与常规育种技术等相结合,创制高效育种技术体系十分必要。

参 考 文 献:

[1] 石雷. 玉米种质改良与利用的现状、问题和趋势[J]. 农家参谋·种业大观,2013(11):9-11.

[2] 张世煌. 高风险育种思路可休矣[J]. 北京农业,2007(29):1-3.

[3] 张世煌. 玉米种质创新和商业育种策略[J]. 玉米科学,2006,14(4):1-3,6.

[4] 刘治先,赵宝和,韩静,等. 美国玉米自交系的种质基础分析[J]. 山东农业科学,2003(5):23-25.

[5] 孟昭东,郭庆法,汪黎明,等. 玉米杂交种鲁单981选育研究[J]. 玉米科学,2003,11(3):54-56.

[6] 刘治先,丁照华,刘长虹,等. 玉米杂交种鲁单718的选育策略[J]. 玉米科学,2012,20(2):37-40.

[7] 丁照华,杨菲,刘治先,等. 超高产玉米新杂交种鲁单7045 选育的创新思路[J]. 玉米科学,2010,18(5):49-52.

[8] 张洋,张喜华. 玉米78599种质的杂优模式及其改良利用[J]. 玉米科学,2008,16(3):37-40.

[9] 王元东,段民孝,邢锦丰,等. P群种质在玉米杂种优势利用和种质创新中的作用及展望[J].玉米科学,2004,12(2):10-12,15.

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[11]刘治先,杨菲,丁照华,等. 玉米单倍体诱导材料的鉴定和快速选系技术研究[J]. 玉米科学,2008,16(3):12-14,18.

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