玉米杂交种宁研518的选育

韩成卫 蒋 飞 宋春林 曾苏明 吴秋平 孔晓民 张 晨 刘怀胜

（1山东省济宁市农业科学研究院/国家玉米产业技术体系济宁综合试验站，济宁 272031；2山东金诺种业有限公司，泗水 273200）

玉米是粮、经、果、饲、能多元用途作物，已发展成为我国第一大作物，在国家新增500亿kg粮食规划中承担着53%的份额，玉米产量的高低和丰欠对于粮食安全和畜牧业的发展具有重要影响[1-2]。黄淮海夏玉米区占全国玉米种植面积的30%以上，当前玉米生产中普遍存在主栽品种较少、种植品种过于单一、同质化现象严重、种质基础狭窄、抗风险能力较弱等突出问题[3-5]。在现有核心种质的基础上，如何进一步提高骨干自交系的配合力和抗病性，是现代玉米育种研究的重要课题。针对当前主推玉米品种生育期偏长，适应性、稳产性差，抗病、抗倒能力弱，子粒脱水慢，不适合机械化作业等主要限制因素，本课题组历经10余年系统研究，把国内种质良好的丰产性与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的热带、亚热带种质相融合，培育出玉米杂交品种宁研518，于2015年通过山东省农作物品种审定委员会审定，审定编号：鲁审玉20160012。该品种株型清秀、熟期适中、高产稳产、优质多抗、适应性广，克服了玉米优质与抗病虫害之间的矛盾，在品质、产量、抗性相兼顾方面有重大突破，在玉米生产上有着广阔的推广应用前景。

1 育种思路与目标

针对黄淮海区夏季高温、多风、多雨，自然灾害频发，对玉米抗逆性要求高的实际情况，玉米育种总体思路是以选育高产、优质、多抗、耐密品种为目标，以拓宽种质资源，引进融合热带、亚热带以及国外玉米种质资源为手段，通过采用高密度（12万株/hm2）、大群体（S1群体 3000个以上基本株）、强胁迫（采取早播种、高密、干旱，中期进行虫害、病害胁迫，后期进行耐贫瘠、耐干旱胁迫）、严选择（加大基本株的淘汰力度）等育种技术手段[6]，最终实现优良自交系创制和品种培育。具体指标：一是高产，比对照种郑单958增产5%以上，每667m2产量超过650kg，高产栽培下达到800kg以上；二是耐密，适宜种植密度82500株/hm2；三是品质优，子粒纯黄、硬粒型或半硬粒型并且达到普通玉米国标二级以上；四是适应性广，适宜不同玉米生态区种植；五是抗性强，抗倒伏和抗倒折性能优于本地主栽品种，适宜机械收获；六是易制种，每hm2种子产量达8250kg以上。

2 技术路线

根据黄淮海区主推品种的特性，采用的育种技术路线是以二环系选育和回交转育等育种方法和优中选优的材料组织原则，确定了瑞德×黄早4及其衍生系、PB群×黄早4及其衍生系为主要杂优模式，以选育抗逆性强、株型紧凑、早熟耐密、配合力高、自身选育过程产量高的自交系为核心，高效利用国内外的玉米核心种质，立足于黄改系的改良，创造性地将旅大红骨种质的优良基因有效融入黄改系种质，提高品种选育效率和拓展亲本自交系遗传基础，实现品种高产性能的突破。

3 亲本来源及选育过程

3.1 亲本来源 母本 J16选自XOM群体，XOM群体是由X1132X与美国无名杂交种为基础材料选育3代后加入郑58连续自交8代选育而成。

2004年夏，在济宁农科院试验农场的小隔离区混合种植X1132X与美国无名杂交种，任其自由授粉，以形成XOM群体作为选系基础材料。采用系统选育和半同胞轮回选择的方法进行选择，当选优良单株一半放到育种圃中进行自交，以加快育种进程，另一半采用半同胞轮回选择的方法进行群体改良。2005-2006年在济宁、海南两地种植加代，田间和室内考种主要依据植株综合性状进行选择，保留株型紧凑、子粒马齿型或半马齿型、出子率高、结实性好、生育期较早、抗病性强、抗倒伏能力高的植株行。2008年在S4进行植株行间配合力测定，同时加入郑58。根据测配结果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，对高配合力穗行的回交果穗继续进行自交选择，于2009年冬选育出抗逆性强、株型紧凑、早熟耐密、配合力高、自身产量高的母本自交系 J16（图 1）。

父本 JN09选自（LX9801/丹598）//LX9801，根据LX9801具有一般配合力高、成熟早、出子率高的特点，与穗大、行数多、穗粒数多、抗倒性好的丹598组合二环系，连续自交2代后回交LX9801，经连续自交，选育优良父本自交系JN09。

图1 宁研518选育系谱图

2005年南繁组配LX9801与丹598的杂交组合作为选系基础材料。2006-2008年在济宁、海南两地种植加代，田间和室内考种主要依据植株综合性状进行选择，保留株型紧凑、子粒半马齿型或马齿型、出子率高、结实性好、生育期较早、抗病性强、抗倒伏能力高的植株行。2007年在S3进行植株行间配合力测定，同时用LX9801进行回交。根据测配结果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，对高配合力穗行的回交果穗继续进行自交选择，于2009年选育出配合力高、熟期适当、出子率高、抗倒性好的父本自交系JN09（图 1）。

3.2 选育过程 济宁市农业科学研究院与山东金诺种业有限公司在2010年以自选系J16作母本、JN09作父本组配J16×JN09杂交组合。2011年在济宁市农科院试验地进行杂交组合观察、筛选试验，该组合每hm2平均小区产量11475kg，比对照种郑单958增产22.7%。2012年参加山东省夏玉米新品种预备试验，每667m2平均产量730.2kg，较对照种郑单958增产16.3%。2013-2014年参加山东省区域试验，2年每667m2平均产量706.8kg，比对照郑单958增产4.9%。2015年参加生产试验，每667m2平均产量711.5kg，比对照郑单958增产6.7%。2016年通过山东省农作物品种审定委员会审定。

4 品种特征特性

4.1 农艺性状 株型紧凑，夏播生育期108d，比郑单958早熟1d。全株叶片20片左右，叶鞘紫色，花丝红色，花药绿色，雄穗分枝5～8个。株高297.5cm，穗位高112.2cm，倒伏率1.1%，倒折率3.2%。果穗锥形，穗长17.7cm，穗粗4.9cm，秃尖0.6cm，穗行数16.7行，穗粒数573.4粒。红白轴，黄粒、半马齿型，出子率86.3%，千粒重328.9g，容重754.6g/L[7]。

4.2 抗性 宁研518根系发达、茎秆粗壮，抗倒性与对照种郑单958相当。抗病性较强，2014年经河北省农林科学院植物保护研究所（国家黄淮海夏玉米区试抗病性指定鉴定性单位）抗病性接种鉴定：中抗小斑病、弯孢叶斑病、矮花叶病和褐斑病，感大斑病、茎腐病，高感瘤黑粉病[7]。

4.3 品质表现 2014年经农业部谷物品质监督检验测试中心（泰安）品质分析：粗蛋白含量10.97%，粗脂肪4.8%，赖氨酸2.58µg/mg，粗淀粉72.10%。子粒品质达到国家一级普通玉米和一级饲用玉米的品质指标。

5 产量表现

经过多年多点比较试验，宁研518均表现出较好的丰产性。2012年参加山东省夏玉米新品种预备试验，每667m2平均产量730.2kg，较对照品种郑单958增产16.3%。2013-2014年参加全省夏玉米品种普通组（4500株/667m2）区域试验，2年每667m2平均产量706.8kg，比对照郑单958增产4.9%，25处试点21点增产，4点减产。2015年参加生产试验，每667m2平均产量711.5kg，比对照郑单958增产6.7%[7]。2015-2016年在济宁、菏泽、枣庄、聊城、德州、潍坊等不同生态地区培创的多块高产攻关田，经实打验收，每667m2平均产量均超过850.0kg；嘉祥县、兖州区创建的百亩示范方，经测产验收平均产量为837.9kg。2016年参加国家玉米产业技术体系黄淮海区域机械化生产品种示范试验，每667m2平均产量753.9kg，比对照种郑单958增产8.2%；2017年参加国家玉米产业技术体系济宁综合试验站玉米全程机械化高效生产技术百亩示范方，经专家测产验收，5个百亩示范方平均产量725kg，较对照种郑单958增产10.3%。

6 高产栽培技术要点

6.1 选地、播种 在中等肥力以上地块种植。适宜播种期为6月上中旬，精选后的种子选择高效、低毒、无公害的玉米种衣剂拌种。中产和中高产田密度以67500～72000株/hm2为宜，高产田密度以75000～82500株/hm2为宜，超高产攻关田密度可达82500～90000 株 /hm2。

6.2 田间管理 科学施肥，浇好“三水”，即拔节水、孕穗水和灌浆水。该品种苗期发育较慢，重施磷钾提苗肥，增施拔节肥；播种后要及时进行化学除草，采用土壤封闭或茎叶处理；苗期防治灰飞虱、蚜虫，大喇叭口期采用颗粒剂撒心防治玉米螟。

6.3 适时收获 玉米子粒乳线消失或子粒尖端出现黑色层时收获，充分发挥该品种的增产潜力[8]。

7 应用推广

宁研518具有优质、高产、抗逆性强、抗病虫、适应性强、适合机械化作业等特点，在生产中受到广大农民的广泛好评与认可，推广应用面积逐年增大。2015-2017年在济宁、菏泽、枣庄、聊城、德州、潍坊等地试验示范种植面积14.3万hm2，每667m2平均增产玉米37.9kg，新增社会经济效益1.23亿元，效益显著。

[1] 李少昆，王崇桃．中国玉米生产技术的演变与发展[J]．中国农业科学，2009，42（6）：1941-1951

[2] 赵明，李少昆，董树亭，等．美国玉米生产关键技术与中国现代玉米生产发展的思考：赴美国考察报告[J]．作物杂志，2011（2）：1-3

[3] 王庆成，柴兰高，李宗新，等．山东省玉米的生产现状与发展策略[J]．玉米科学，2006，14（5）：159-162

[4] 戴景瑞，鄂立柱．我国玉米育种科技创新问题的几点思考[J]．玉米科学，2010，18（1）：1-5

[5] 张世煌．郑单958带给我们的创新思路和发展机遇[J]．玉米科学，2006，14（6）：4-6

[6] 毛建昌，张世煌，李向拓．选育高产、高配合力玉米自交系的途径与方法 [J]．中国农业科学，2006，39（5）：872-878

[7] 山东省农作物品种审定委员会办公室．山东省农作物新品种区域试验年报（玉米部分）[R]．济南：山东省种子管理总站，2015

[8] 郭庆法，王庆成，汪黎明，等．中国玉米栽培学[M]．上海：上海科学技术出版社，2004：501-530