高配合力自交系WD01的选育·应用及生产技术

2018-05-14 08:59周刚张世洪秦光明张振杨虎李文品陈光勇徐星华崔鹏
安徽农业科学 2018年31期
关键词:生产技术选育应用

周刚 张世洪 秦光明 张振 杨虎 李文品 陈光勇 徐星华 崔鹏

摘要 玉米自交系WD01是十堰市农业科学院核心自交系,已组配出郧单19、郧单20;其改良系已组配出SY1702、堰单1808、堰单1818共3个新品种;该自交系性状优良,亲繁、制种产量高,研究其高效生产技术有利于该系列品种的制种和推广。

关键词 玉米自交系;WD01;选育;应用;生产技术

中图分类号 S513文献标识码 A文章编号 0517-6611(2018)31-0029-02

Abstract Maize inbred line WD01 is the core inbred line of the Academy of Agriculturral Sciences of Shiyan City, which has hybrided the variety of Yundan 19 and Yundan 20. The improved line of WD01 has hybrided three new varieties of SY170 Yandan 1808 and Yandan 1818. The inbred line has good characters. Breeding parents has high seed production yield. Studying on its production technology is conducive to the breeding and promotion of this series of varieties.

Key words Maize inbred line;WD01;Breeding;Application Production technology

玉米原產于美洲,传入我国迄今约有500年的栽培历史。玉米是重要的饲料、工业原料和粮食作物,根据联合国粮农组织的估计,在相当一段时间内玉米在全球的需求量将持续增长。目前,玉米已发展为我国和世界第一大粮食作物[1]。以西南地区为主的南方地区是我国三大玉米主产区之一,占全国玉米总面积、总产量的30%左右。因而巩固、提高该地区的玉米产量具有重大战略意义。

提高产量,品种先行,不断培育高产、稳产、多抗、广适的玉米新品种是提高我国及西南地区玉米产量最有效的方法。而玉米新品种选育的核心是亲本自交系的选育,只有拥有优良的自交系,才会组配出优良的杂交种。选育优良自交系以配合力高为核心,兼顾抗病力强、产量高、农艺性状好[2]。配合力是关键,这就要从基础种质抓取,利用好起源中心的种质至关重要。玉米有2个起源地,初生起源中心在南美洲的亚马逊河流域[3],包括巴西、玻利维亚、阿根廷等;第二起源中心是中美洲墨西哥和秘鲁,包括从墨西哥向南沿安第斯山麓的狭长地带。高产、高抗自交系WD01的育成正是充分利用了美国种质X1132F1的丰富遗传变异和抗性基础。目前,利用WD01已成功组配出玉米新品种郧单19、郧单20,已在生产上推广种植,种植面积正在逐年扩大,并取得了显著的经济和社会效益。鉴于此,笔者介绍了高配合力自交系WD01的选育、应用和生产技术,为该系列品种的制种和推广提供依据。

1 WD01的选育

1.1 WD01的选育经过

WD01的系谱为X1132F1-1-10-1-3-1-1-1-6-1-1-1。十堰市农业科学院玉米育种所从华中农业大学玉米研究室引入美国先锋公司的杂交种X1132的早代材料X1132F1-1-10,后经过连续套袋自交10代后选育而成。

2004年春引进X1132F1-1-10的种子20粒,田间单粒播种,混粉1次后混收混脱。2005年春,在玉米所十堰基地把2004年的种子加大群体播种,种植面积0.067 hm 大量自交,在株型、茎秆、抗病性选择200个单穗→S3。2006年,在十堰市农业科学院基地按穗行种植,并进行多穗自交,选择优异果穗100个→S4。2007年在海南每个穗行测交,2008年在十堰再次自交繁殖,2009年确定X1132F1-1-10-1-3-1-1-1-6-1-1-1穗行运用于生产,定名为WD01。

1.2 WD01的特征特性

WD01属于中晚熟自交系,春播生育期141 d,株型半紧凑,茎基紫色,花药红色,颖壳绿色,花丝绿色,株高230 cm,穗位高97 cm,叶片数19~20片,穗上位叶片数5~6片,雄穗分枝12~14个。果穗筒形,粒型马齿,红轴,黄粒,穗粗4.7 cm,穗长14.3 cm,秃尖长0.3 cm,穗行193行,行粒28.4粒。

该自交系抗病性、抗逆性好。大斑病1.0~3.0级,小斑病最高1.4级,纹枯病1.0~3.0级,穗腐病3.0级,螟害1.5级,灰斑病3.0级。

该自交系吐丝顺畅、叶腋内吐丝,籽粒长,出籽率895%,生产力高,亲繁可达5 250~6 000 kg/hm 其配出的组合均表现为果穗粗大,一般穗行在18~20行、粒长为1.1~1.4 cm、出籽率为89%~92%。该系是周刚同志10余年来培育的成果,是目前十堰市农业科学院的当家系之一。

2 WD01的应用

2.1 郧单19的选育及特征

X1132F1-1-10引进后就进行了早代测验,在2008年的组合测配中发现该系和WD02的配合力较高,于是2009年在十堰市农业科学院基地继续鉴定。2009年的试验结果再次验证了2008年的试验判断,于是2010、2011年连续参加湖北省区域试验,2013年通过湖北省审定,审定编号为鄂审玉2013006。该品种产量10 233.45 kg/hm 比对照增产6.74%,目前郧单19的品种使用权已转让给湖北扶轮有限公司,该公司正在大力开发推广中。

该品种生育期138 d;株型半紧凑,株高318 cm、穗位高145 cm,植株叶片20~21片,穗位以上叶片6片,雄穗分枝10~11个,花丝淡红色,颖壳绿色,花药黄色,双穗0.5%、空秆率1.1%。筒型果穗、红轴、马齿型、黄粒。该品种大斑病最高1.4级、平均1.1级;小斑病最高1.9级、平均1.4级;纹枯病指16.7、9级病株率0.5%;茎腐病11.9%;丝黑穗病0;锈病1.4级;病毒病0.7%;穗腐病1.3级;螟害1.5级;灰斑病3.0级[4]。

2.2 郧单20的选育及特征

2010年冬在海南从宜昌五峰县农业科学研究所采取自交系T259花粉后和WD01直接杂交,2011年参加该所品比试验,2012年参加湖北省联合鉴定试验,2013、2014年参加湖北省玉米区域区试。2016年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,品种审定编号为2016005。2013—2014年湖北省区域试验中,2年平均产量10 091.86 kg/hm 比对照(鄂玉25)增产10.41%。目前,郧单20的品种使用权已转让给湖北红硕有限公司公司,该公司正在大力开发推广。

郧单20春播生育期135 d,株型平展,株高327.8 cm、穗位高155.6 cm,植株叶片20~21片,穗位以上叶片6片,雄穗分枝16~18个,花丝淡红色,颖壳绿色,花药黄色。筒型果穗、红轴、马齿型、黄粒。该品种大斑病3级,小斑病3级,灰斑病5级,纹枯病9级,病株率0.3%,茎腐病2.7%,穗腐病1级[5]。

2.3 衍生系的选育及运用

虽然WD01配合力较高,植株性状较优,但在多年的应用中随环境的变化也表现出一些缺点。一是该自交系果穗粗大、生产力较高,从而导致该系生物产量大、植株过于繁茂。二是该系马齿型,品质较差,从而导致遇高温、高湿,易发生穗腐病。三是隨着西南山区生物小种的变化,该系抗灰斑病的能力下降。为了更好地延续、挖掘、利用好该系的种质潜力,采取循环育种、回交育种策略,把一些新的种质导入到WD01自交系中,目前已经取得了很大成效。

最大的进展是在WD01的基础上已成功选育出3个高配合力改良系。一是自交系7B9 引进热带群体H13后和自交系WD01杂交,在十堰和海南两地连续自交选育而成,目前组配出的新品种SY1701正参加湖北省低丘组区域试验。二是自交系8B117,2014年开始选育,把自交系628411导入WD0 然后回交1次,再连续自交选育而成,目前组配出的新品种堰单1808正参加湖北省低丘组区域试验。三是自育系8B37,2014年开始选育,把自交系F-矮秆导入WD0 然后回交1次,再连续自交选育而成,目前组配出的新品种堰单1818正参加湖北省低丘组区域试验。

3 WD01高效生产技术

3.1 提纯复壮

WD01从选育到应用至今,伴随着自然选择和人工生产等各种要素,从外部植株性状、果穗性状到内部基因性状都可能产生变化,为了更安全生产,必须要不间断地提纯复壮[6]。主要有以下2种方法:

(1)穗行测交提纯法。通过选穗自交、穗行比较、测定配合力3个步骤,对混杂比较严重、但又具有多种类型的同一自交系进行提纯复壮定型。该方法比较费时费工,但纯度高、质量好,典型性和配合力能保持较高水平。

(2)穗行鉴定提纯法。根据田间鉴定,第1年在自交系繁殖田中选择100~200植株生长良好的典型植株套袋自交,收获后进行严格穗选。第2年当选果穗在隔离区内分植株种成穗行区,生育期内按穗行鉴定,淘汰典型性差的穗行,严格去杂去劣,收获后经过穗选混合脱粒作为原种繁殖。

3.2 选地及隔离

WD01繁殖田必须选择土壤肥沃、地势平坦、旱涝保收的中上等肥力地块种植。空间隔离要求在繁殖区500 m以内不得种植其他玉米品种及各类玉米材料。丘陵区可利用自然地形、树林、山川等进行隔离。

3.3 精细整地,适期下种

充分利用冬闲时间,抢抓有利时机,进行深耕整地,包括灭茬、耕翻、耙碎、起垄等作业程序。有条件的地方应提倡深翻地,要求耕层达20~25 cm,土壤结构要疏松。

播种时温度要适宜,特别在易发生倒春寒的地区要适当晚播,遇长期低温种子易霉烂。一般要求土壤表层5~10 cm地温稳定在10~12 ℃或更高。南方春播一般在4月10号左右,播种时土壤田间持水量在60%左右。如果墒情不够,有灌溉条件的地区应播前浇底墒水,要抗旱播种。

3.4 合理密植

玉米自交系WD01植株高大,合理密植不仅可以充分保证WD01个体充分生长,也可兼顾群体结构,提高单位面积产量和增加收益。一般密度为75 000~90 000株/hm 应根据土壤肥力、气候条件、管理条件等综合考虑,因地制宜,灵活掌握。

3.5 科学管理、均衡生长

正如谚语“三分种七分管”,各个时期要加强田管,减少小苗、弱苗,培育壮苗,减少小穗、劣穗,生产优穗。

播种后及时用土蚕一支净及地虫绝杀等农药预防地老虎等地下害虫的为害,用禾耐斯、津得乐等除草剂预防杂草。出苗后早间苗、早定苗。3~5叶期及时施提苗肥和松土,8~12叶期及时施穗肥,中耕锄草1次。

3.6 测土配方,科学施肥

繁殖田不仅需要充足的光照、排灌方便,更需要摸清土壤肥力水平,测土配方,科学施肥。

底肥施高标准复合肥750 kg/hm 追肥施高含量尿素(氮含量46%以上)450 kg/hm 巧施粒肥,施高含量尿素45~75 kg/hm2。

3.7 一次超量繁殖,长期贮存保纯

实行一次超量繁殖,将超量繁殖的WD01种子放在冷藏库等低温条件下长期贮存,有利于长期保持该系的纯度。这样降低了自交系WD01的繁殖次数,从而减少了生物学和机械混杂以及自交系发生遗传变异的机会[7],也可以长期保持WD01的种性和纯度。

3.8 严格管理、防止机械混杂

在播种、收获、脱粒、运输、贮藏等生产环节中,未严格遵守操作规程都会造成机械混杂。混杂后会在繁、制种区内发生天然杂交,进一步加大生物学混杂程度,其不良后果比自花授粉作物严重的多。因而每个环节必须高度重视,明确专人负责制[8]。

参考文献

[1] 陈中赫,刘敬娟,贾德涛.玉米自交系铁C8605-2的选育及应用[J].中国种业,2008(8):62-63.

[2] 周刚,向世标,吴承国,等.玉米自交系“WD02”选育及繁殖技术[J].安徽农业科学,2016,44(14):44-45.

[3] 周刚,徐涛.热带种质在鄂玉25号选育上的利用[J].中国种业,2008(2):57-58.

[4] 周刚,刘永忠,吴承国,等.玉米新品种郧单19的选育[J].农业科技通讯,2014(1):150-152.

[5] 周刚,李永学,吴承国,等.高产·多抗·优质玉米杂交种郧单20的选育及栽培技术[J].安徽农业科学,2016,44(14):34-36.

[6] 元玉莲,李刚.玉米自交系快速提纯复壮方法[J].吉林农业,1996(5):7.

[7] 陈佳敏,汪家灼.建立玉米亲本繁育体系搞好亲本种子生产[J].种子科技,1995(5):20-21.

[8] 赵佳荣,赵雅莲.玉米品种混杂退化的原因及防止措施[J].内蒙古农业科技,2008(z2):207,258.

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