优良玉米自交系吉A5002的选育与应用

路 明 张志军 贾立辉 岳尧海 周旭东 张建新 马英杰 王绍平 刘文国

（吉林省农业科学院/玉米国家工程实验室（长春）/国家玉米工程技术研究中心（吉林）/农业部东北中部玉米生物学与遗传育种重点实验室，吉林 长春 130033）

选育优良自交系是培育优良杂交种的基础。玉米自交系铁7922具有一般配合力高，综合性状优良，抗逆性强，适应性广，出籽率和自身产量高等优点，在我国得到了广泛的应用[1]，也培育出一系列衍生系，成为我国改良Reid类群的骨干自交系之一[2-4]。铁7922自引入吉林省后，虽直接育成了一些杂交种[5]，但因其生育期偏晚，株高、穗位偏高，植株繁茂，果穗短，籽粒小等问题，限制了其进一步应用。针对铁7922在吉林省育种应用中的问题，课题组开展了目标明确的改良设计与研究，选育出优良自交系吉A5002，育成优良杂交种大面积推广应用。

1 选育历程

针对铁7922在吉林省表现熟期偏晚，株高、穗位偏高，株型繁茂、降水慢等缺点，经筛选确定以自选系A-349为供体进行杂交改良。A-349为1993年本课题组以7884×81162为基础材料选育而成，具有一般配合力高，综合抗病性好，株高、穗位较低，大穗型，百粒重高，商品品质好，生育期较早等优点，但也存在叶片宽厚，节间短，根茎质量差，轴粗，出籽率低等缺点。1996年冬在海南以自选系A-349×铁7922为基础材料进行杂交组配，1997年春在公主岭对熟期偏早、脱水快、根茎质量好、株高、穗位适中、大穗型等符合育种目标的单株进行严格控选，选育过程中运用隔离条件下天然混粉打破基因连锁、田间接种丝黑穗病菌、大斑病菌、茎腐病菌、螟虫卵块、水份跟踪测定、自交及早代测配等育种手段，经北方和海南穿梭选择6代，2002年稳定成系，行号为1000，2010年定名为吉A5002。具有一般配合力高，株高、穗位适中，抗病强，株型清秀紧凑，根茎质量好，耐密抗倒，脱水速度快，品质好，出籽率高，制种产量高等优点。

2 主要特征特性

公主岭出苗至成熟128d左右，需≥10℃活动积温2700℃左右。籽粒黄色，半马齿粒型，百粒重29g。叶鞘紫色，叶缘浅紫色。株型收敛，株高230cm，穗位80cm，成株21片叶，雄穗小，分枝数14～16个，花药粉色，花粉黄色，花粉量大，花丝红色。果穗长筒型，白轴，穗长18cm，16～18行，行粒数32粒左右。高抗玉米大斑病，抗弯孢菌叶斑病、茎腐病，抗丝黑穗病、抗玉米螟虫，抗倒伏能力较强。一般产量3800kg/hm2以上，保苗6.0万株/hm2。

3 主要的技术创新

吉A5002在保持铁7922较高的配合力，紧凑株型，优良的根茎质量，耐密植、抗病性好等优良性状基础上，在熟期、株型、产量、脱水等方面实现了改良创新，持续了铁7922的应用。

3.1 熟期提早

导入A-349熟期较早的基因。与铁7922相比，吉A5002熟期提早4d左右（表1），扩大了其在育种上的应用范围。

表1 吉A5002与铁7922的主要性状差异（2016年公主岭）

3.2 株型清秀，株高、穗位降低

导入A-349株高、穗位致矮基因并表达，吉A5002株高、穗位明显降低，实验测定表明，株高、穗位分别降低10.4%和34.8%（表1），株型也变得清秀。

3.3 籽粒脱水快

铁7922熟期偏晚，籽粒深且排列紧密，降水较慢，杂交种籽粒含水量高，商品品质较差。因此，在选育过程中，有针对性的对含水量进行了重点选控，利用烘干称重法对成熟期的籽粒含水量分阶段跟踪测定，筛选含水量低的材料，育成的吉A5002成熟期籽粒含水量比铁7922低2%～3%（表1）。

3.4 果穗性状改良

吉A5002导入了A-349果穗长，百粒重高等优异基因，与铁7922相比，百粒重提高21.1%，穗长提高20.37%（表1），果穗呈长筒型。

4 分子遗传基础

图 1 吉A5002与铁7922的基因组差异片段

本课题组在2016年的研究揭示了吉A5002与铁7922在分子水平上的遗传差异[6]，二者的遗传相似系数为0.73，遗传距离0.312，在第10、7和5染色体上多态性标记最高，平均45.86%，说明这些区域发生了基因重组，基因组差异最大；第9、1、4和8染色体上多态性标记最低，平均14.33%，说明发生交换重组频率低，基因组差异较小；第2、3和6染色体多态性平均28.25%。此外，在58个染色体片段上无多态性，说明这些区段未发生重组。这也从分子水平上揭示了吉A5002在继承铁7922的优良性状基础上，实现了对部分性状的遗传改良。

5 应用情况

吉A5002综合农艺性状好，一般配合力高，现已成为本课题组该熟期的骨干系，截止目前，已培育出2个新品种通过省级审定并大面积推广应用。

吉单50(吉A5001×吉A5002)：分别于2010年、2015年通过吉林省和内蒙古审定（吉审玉2010035，蒙认玉2015009号）。具有高产稳产、优质、粮饲兼用、抗病广适等特点，丰产潜力取得突破，每667m2产“吨粮”（1017.8kg/667m2），2009年获吉林省农委高产竞赛第一名（883.7kg/667m2）[7]，自审定起至今已连续8a被评为吉林省主导品种，在生产上大面积推广应用。

吉单47（A4701×吉A5002）：2012年通过吉林省审定（吉审玉2012036），2017年在内蒙古引种备案（(蒙)引种[2017]第3号），具有高产、适应性广、品质好等特点,适宜在吉林省玉米中晚熟区域种植[8]。

[1]王奎森，王生，王秀华，等.玉米优良自交系7922的选育与应用[J].国外农学-杂粮作物，1995(1)：50-51.

[2]张万志，栾化泉，李恒岭，等.铁7922衍生系在玉米育种及生产上的应用[J].杂粮作物，2006(2)：63-65.

[3]李光发，李忠南，邬生辉，等.玉米自交系铁7922的改良利用 [J]. 玉米科学 ，2013，21(1)：39-43.

[4]付梅，任洪，柏光晓.铁7922改良效果及与苏湾种质系的配合力研究[J].玉米科学，2016，24(5)：1-7.

[5]徐艳荣，刘兴二，孙发明，等.改良Reid类群种质及组配的杂交种在吉林省的应用状况[J].玉米科学，2005(4)：20-23.

[6]路明，张志军，郑淑波，等.基于SNP标记分析玉米品种吉单50的遗传基础[J].玉米科学，2016，24(6)：1-7.

[7]周旭东，马英杰，岳尧海，等.高产优质多抗玉米新品种“吉单50”的选育及应用[J].北京农业，2013(11)：45-46.

[8]马英杰，王敏，张志军，等.优质玉米杂交种吉单47的选育与栽培技术[J].北京农业，2014(9)：32-33.