2015～2019 年广西审定玉米品种分析及育种建议

覃永嫒 时成俏 王兵伟 郑加兴 覃嘉明 黄安霞

(广西壮族自治区农业科学院玉米研究所， 南宁 530007)

广西玉米常年播种面积为55 万～58 万hm2,占全国播种面积的1/40[1],广西属于亚热带季风气候,玉米种质含有热带亚热带血缘才能很好适应当地气候,广西玉米生产的主要限制因素是光照不足、土壤贫瘠、旱灾和涝灾频繁、管理粗放等,不同地域需要的品种抗性差异较大,通过对近年审定的品种进行分析,有利于了解品种来源、玉米种质的创新与利用情况、玉米育种动态等。

不同省份玉米审定有不同的标准,因而分析审定品种的性状结果会有些差异,武海丽等[2]对2003～2012 年山西省审定玉米品种的品质分析认为,山西省审定的玉米品种的粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸品质性状没有根本性改善；芦连勇等[3]对2006～2010 年河南省通过审定的玉米品种抗性分析发现,审定品种的抗病虫表现要处于中抗或中抗以上水平；赵伟[4]发现2005～2010 年山东省审定品种的抗性较差；付俊等[5]分析了2000～2012 年辽宁省审定玉米品种情况,认为郑单958 和先玉335 为辽宁省大面积种植品种；陈达等[6]对2005～2014 年吉林省审定玉米品种进行统计分析,认为民营种业成为玉米新品种育成的主体,吉林省内育种单位玉米育种水平有待提高；陈春燕等[7]对2005～2014 年四川审定的玉米品种进行分析,认为审定的玉米品种的单产优势不大；宋炜等[8]分析2010～2015 年河北省夏播玉米审定通过的60 个品种,90%品种来源于企业,高密组占总数的60.0%,高密组平均产量的变异系数均小于低密组和早熟组。 时成俏等[9]对2005～2010 年广西玉米区域试验推荐审定品种进行评价分析,推荐审定的玉米品种对大小斑病、锈病、茎腐病的抗性较好,对纹枯病和玉米螟抗性较差。

本文总结2015～2019 年广西审定玉米品种的品种来源、生育期、抗性、产量和品质特点,旨为玉米育种及生产工作者提供品种信息参考,也为今后制定审定标准提供建议。

1 2015～2019 年审定玉米品种情况分析

根据广西种业信息网2015～2019 年发布的122个玉米品种审定公告的信息,对品种信息情况进行汇总及归类。

1.1 审定品种名称和数量

2015～2019 年共审定普通玉米品种122 个,审定品种数量呈上升趋势,品种名单见表1,其中2015年14 个,2016 年9 个,2017 年17 个,2018 年25 个,2019 年最多,达到57 个。 2017 年后,广西开通了品种审定的联合体试验渠道,企业通过自主联合体试验后可择优审定品种,由于品种试验的方式趋于多元化,参试品种的数量因此迅速增加。 因此推测在未来几年审定品种数量还会有明显的增加。

表1 2015～2019 年审定品种情况

(续上表)

1.2 审定品种来源

通过对第一选育单位的选育品种情况进行统计发现(见表2),审定的品种来源多样化,2015～2019年广西农业科学院玉米研究所选育审定的玉米品种有13 个,广西皓凯生物科技有限公司选育审定的玉米品种有9 个,广西恒茂农业科技有限公司选育品种6 个、广西兆和种业有限公司、广西农业职业技术学院选育的品种分别为5 个,广西万千种业有限公司、广西桂先种业有限公司、南宁市桂福园农业有限公司分别选育4 个,河池市农科所等4 家单位分别选育3 个,东方正大种子有限公司等16 个公司分别选育出2 个,其余公司或个人各选育出1 个品种。

表2 2015～2019 年第一选育单位选育的品种

(续上表)

1.3 审定品种亲本的种质基础及使用情况

122 个审定玉米品种涉及220 个玉米自交系,其中suwan1 群体直接选系的有WH5804 等13 个,suwan 群体直接选系的有NP5024 等8 个,suwan 硬粒综合种直接选系的有NK319 等8 个,还有个别从suwan(late)C3、suwan5 直接选系,还有30 多个来源于含有苏湾血缘的杂交种(或组合)选系,除了suwan 类材料,F68～211 等46 个自交系来源于越南、印尼、泰国、美国等国外杂交组合或群体,来自PA 群体材料选系的有NP5366 等约27 个,一些材料的来源模糊,所有自交系中,仅有4 个自交系来源于单倍体诱导产生,3 个自交系为孤雌生殖获得。对2015～2019 年通过审定的玉米品种的亲本育成品种情况进行统计(见表3),作为亲本育成品种最多的自交系是WH5804、ZH04,分别育成4 个品种,其次是C29011、桂A10341,育成3 个,再次是WH0218、ZHF141、河自206、科自633、南150、F10-30、GH35、GZ276DD、PHM6T、Q901、WG1-6、HS892、LM111、M6-8-1、YHF21A、W13 等16 个自交系分别育成2 个,其余自交系分别做为品种的父本或母本育成1 个品种。

表3 2015～2019 年广西审定玉米品种自交系的利用

1.4 审定品种的生育期

表4 2015～2019 年广西审定玉米品种的生育期

由表4 可看出,审定的122 个品种中,春季生育期没有少于100d 的品种,生育期为111～115d 的品种最多,为48 个,约占39.3%,其次是生育期为106～110d 的品种和116～120d 的品种,分别为28 个和25 个,约占23.0%、20.5%,生育期100～105d 品种为12 个,约占9.8%,生育期为120d 以上的品种有9 个,约占7.4%,秋季生育期为100～105d、106～110d 的品种数较多,约占42.6%和36.9%,小于100d 的品种有14 个,约占11.5%,生育期111～115d 的品种有10 个,约占8.2%,生育期116～120d的品种有1 个,约占0.8%,没有生育期大于120d 的品种。 总体看来,审定的品种绝大多数属于中迟熟品种。 结合信息网公布信息,春季生育期大于120d的9 个品种分别是阿单6 号、桂单666、恒美929、桂单1613、华创208、弘桂99、天贵98、天贵99、恒泰871,生育期为100～105d 的品种是五大735、农华606、青青500、隆瑞888、神玉33、河玉397、鸿玉276、博士达596、裕华126、青青700、芮单26、雅玉369。 秋季生育期大于110d 的10 个品种分别是万禾539、壮玉1743、三北907、桂单166、信和1520、南泥湾19、桂单1125、万川973、佳福399、油玉909。秋季生育期小于100d 的14 个品种分别是神玉33、鸿玉276、鼎玉339、青青302、迪卡011、垦丰909、凯丰688、万禾699、雅玉369、腾龙019、兆丰505、迪卡012、天艺153、先达908、万禾589、桂单1739、恒玉828、TF222、五大735、隆瑞888、芮单26、泓玉1 号。

表5 2015～2019 年广西审定玉米品种的抗病性

1.5 审定品种的抗病性

2015～2019 年审定品种的抗病性汇总见表5及广西种业信息网公布结果,各类病害高抗的比例比较少,高抗茎腐病的有11 个,分别是万千968、先达908、万禾699、天贵99、瑞丰319、桂单660、南泥湾19、易金221、正红422、迪卡009、迪卡012；高抗锈病的有3 个,分别是万禾699、先玉1173、桂单1739；高抗大斑病的有6 个,分别是雅玉369、隆瑞888、易金777、青青700、桂单1125、三北907。 高感茎腐病的有30 个,分别是D 玉001、万禾009、大千119、信和1520、玉1732、天育985、青青302、同玉270、中智9908、TF222、五大735、农华606、隆瑞888、河玉397、易金777、林单3121、燕玉111、神玉33、垦丰909、庆玉813、油玉909、青青700、绿海733、桂单1125、仲玉1218、泓玉1 号、金燕005、万川973、雅玉369、中智1608。 高感穗腐病的有3 个,分别是农华606、迪卡009、桂单658,高感锈病的有3个,分别是神玉33、雅玉369、天贵98。 高感纹枯病的有6 个,分别是万千968、腾龙019、河玉397、桂单673、壮玉1743、绿海151。 高感大斑病的有8 个,分别是瑞丰319、燕玉111、庆玉813、灵单258、惠泽898、先玉30T60、金燕005、万禾539。 高感小斑病的有5 个,分别是绿海151、农华606、庆玉813、五大735、恒玉821。 迪卡011 是唯一一个对6 种病害都中抗以上。

1.6 审定品种的品质分析

表6 2015～2019 年广西审定玉米品种的品质年份间差异比较

2016～2019 年广西审定玉米品种品质标准要求,容重≥710g/L,粗淀粉含量(干基)≥69%,粗蛋白含量(干基)≥8%,粗脂肪含量(干基)≥3%。 除了2015 年审定的品种绿海733、博士达596 的粗淀粉分别为67.37%、64.33%较低外,其余年份的品种品质都达到要求。

2015～2019 年广西省审定通过的玉米品种的容重、粗蛋白质、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸含量变化不大,且无明显规律(见表6)。 表明2015～2019 年广西省审定的玉米品种品质年份间变化甚小。 但2015～2019 年审定122 个品种中,容重最大值是833g/L,最小值是732g/L,变幅为101g/L,粗蛋白最小值是7.84%,最大为12.99%,变幅为5.15%,粗脂肪最大为5.41%,最小为3.29%,变幅为2.12%,粗淀粉最大值为74.89%,最小值为64.33%,变幅10.56%,赖氨酸最大值为0.37%, 最小值为0.27%,变幅为0.1%。 结合广西玉米新品种信息网公布结果,2015～2019 年审定品种容重大于800g/L 的品种有14 个,分别是恒泰871、弘桂99、万玉369、天贵1707、鸿玉276、肯迪989、华创208、迪卡009、天贵98、万禾589、油玉909、迪卡012、垦丰808、先单823,粗蛋白大于12%的品种有8 个,分别是弘桂99、壮玉1743、兆丰505、桂单551、D 玉001、凯丰688、天贵98、瀚先808,粗脂肪大于5%的有13个,分别是绿海151、天贵98、瑞丰599、泓玉1 号、惠泽898、农职1701、先玉1173、绿海733、灵单369、河玉397、天育985、凯丰688、大千119；粗淀粉大于73%的有12 个,分别是天育985、天贵1707、易金777、易金221、瑞丰319、万千969、绿海151、恒泰871、华创208、大千119、金泉8118、信和1520。 赖氨酸大于36% 的有3 个,分别是桂单660、桂单1739、农职1701。

1.7 审定品种的产量增产率分析

表7 2015～2019 年广西审定玉米品种的产量增产率分析 单位:%

(续上表)

2015～2019 年审定品种的区域试验产量和生产试验产量见表7,所有审定的玉米品种区域试验和生产试验均比对照增产,审定的玉米品种区域试验增产率最高为河玉397,区域试验增产达到21.9%,最低为青青161,增产率为0.6%,生产试验增产率最高为三北907,增产率为18.0%,最低为恒美919,和对照平产。 2018、2019 年审定的部分品种产量增产率较低外,其余年份审定的品种增产率都较高,审定玉米品种两季区域试验增产率在10%～15%的品种有46 个,壮苗123、万禾009、恒泰989、天艺153、万禾589、桂单673、恒美929、红818、鼎玉339、绿海151、桂单551、百玉525、绿海733、子玉116、佳福399、先玉1173、仲玉1218、油玉909、博士达596、桂单166、先玉30T60、金农518、鸿玉276、易金777、腾龙009、兆丰505、迪卡009、五大735、同玉270、燕玉111、万川973、肯迪989、金泉7681、芮单26、垦丰909、惠泽898、青青302、恒玉828、庆玉813、雅玉369、裕华126、易金221、隆瑞999、青青500、垦丰808、川桂1586。 区域试验增产率达到15%以上的品种有7 个,分别是河玉719、隆瑞888、林单3121、农华606、万千969、三北907、河玉397。两季生产试验增产率达到10% 以上的品种有29个,分别是青青161、壮苗123、腾龙019、正大809、万川973、泓玉1 号、同玉270、金农518、隆瑞888、鸿玉276、燕玉111、仲玉1218、芮单26、垦丰909、林单3121、农华606、先玉30T60、垦丰808、鼎玉339、万千969、河玉397、绿海151、万千968、河玉719、绿海733、佳福399、川桂1586、天艺153、桂单166。 增产率为15%以上的有4 个,分别是青青700、油玉909、正大719、三北907。

2 育种建议

2.1 整合玉米育种资源，科企联合促进现代玉米种业发展

广西玉米面积仅为全国的1/40,种植面积很少,但从事玉米育种的科研院所、高等院校和企业有二十多家,因而研究力量分散,创新性不强,综合竞争力薄弱,已经不适应现代化农业的发展。 随着审定品种的渠道多样化,品种数量越来越多,品种的寿命越来越短,有的根本不适应生产的需要,在生产上不能推广,新育成的品种就遭市场淘汰成为常态,要在育种领域有重大发展,必须整合种业资源、优化激励机制,提升科技创新水平,增强种业竞争能力。 一方面鼓励种子企业兼并重组,建立起以企业为主体的商业化育种体系,从资金、政策等方面加大对企业商业化育种的支持力度,推动种业科技成果转化。 另一方面通过科企合作、校企合作机制的建立,建立技术创新联盟,实现人员、资源、技术互通互联的战略性合作伙伴。 政府资助科研院所和高等院校开展玉米育种的基础性、公益性研究,并培养育种领军人才,为企业品种研发提供服务。

2.2 重视suwan 种质的利用，多方面加强种质材料创新

程伟东等[10]、陈灿等[11]研究都指出,suwan 种质由于本身的优点在广西玉米育种中运用较多。 调查表明,2015～2019 年审定推广的122 个品种,涉及了自交系220 个,有30 多个亲本直接从苏湾材料选系,从含有苏湾血缘的材料或组合选系的也有30多个,可见,苏湾材料在广西育种中利用较多。 220个自交系中只有2 个自交系育成4 个品种、2 个自交系育成3 个品种,绝大多数自交系的利用率都很低,可见突破性种质较少。 通过分析各育种单位种质创新育成的自交系主要来源三个方面,一方面是从优良杂交种(例如正大808、迪卡008、正大619、桂单0810、桂单162、先达901 等)选育的二环系再回交改良,这类材料大多遗传基础较窄,很难突破原有品种,育成的品种在性状上比较相近；另一方面是从苏湾群体选育优良自交系,这类材料比较适合广西的气候特点,容易组配出优良杂交种,在新品种选育上起了很大作用,但由于选择压力较小,群体规模不够大,品种还是存在一些不足,建议育种单位建立较大规模的改良群体,重点应放在建立改良群体和轮回选择上,选育优异自交系；再次就是间接利用美国、印度、越南等外来优良杂交种选系或与国内种质混合构建基础群体选系。

2.3 加强单倍体、分子标记辅助玉米育种技术的利用研究

2015～2019 年审定了122 个玉米品种,使用了220 个自交系,其中只有玉米品种高亢718 的母本SJL112、神玉33 的父本Y02 和母本YL885-1、桂单1125 的母本D001 这四个自交系是利用单倍体技术诱导获得的,相比常规选育法,选择自交系至少需要5～6 季的周期,单倍体育种技术能够直接利用配子体进行选择,只需要2～3 季的时间,就可以培育成稳定的纯系,大大缩短了育种时间,提高了育种的效率,有利于规模化育种应用。 目前常规系谱选育方法仍然是育成玉米品种的主要途径,为了扩展玉米育种途径,要加强玉米新技术和新方法的研究,虽然目前单倍体的诱导率仍比较低,但还是要将单倍体育种技术辅助运用于二环系选育、回交育种、轮回选育等传统育种技术,创新种质资源、培育玉米新品种,提高广西玉米育种效率和水平。 而分子标记技术作为玉米育种的辅助手段,在现阶段主要被运用于玉米品种纯度检测、真实性、转基因检测、遗传多样性分析、功能基因定位以及杂种优势群划分,这些研究可从不同角度为玉米育种提供帮助。

2.4 加强玉米抗性育种、优质育种

近年来,在全区科研工作者的共同努力下,玉米育种研究在种质创新方面取得很大进步,多家研究单位和公司都以高产育种为主攻目标,促使玉米产量得到大幅提高,通过分析品种的增产率情况可知,高产品种越来越多,这些审定的品种在区域试验和生产试验都表现出较高的产量,但是一些品种的耐旱性、耐瘠性、抗倒伏性、抗病性仍比较差,个别品种还存在高感病害现象。 由于广西主要是石山区,旱坡地多,水土流失严重,土壤瘠薄,玉米多为雨养作物,秋旱比较严重,降雨不均,易受台风暴雨等自然灾害影响,各类病虫害(大小斑、纹枯、锈病、青枯、穗粒腐、玉米螟等)易发生,严重影响产量,生产大面积用品种对抗性的要求比较高,抗性不好的品种在今后的某个特定生产区域或特殊气候环境条件下应用会存在较大的风险,因而要加强抗性育种；另外发现,近年审定的品种品质没有提高,育种家们在今后的育种中,应加强优质品种的选育,这些抗性好,品质优的品种在作为青贮饲料加工方面有较大优势。

2.5 根据农业生产需求，选育早熟、适宜全程机械化等特色玉米品种

在国家审定品种标准方面,《主要农作物品种审定标准》改变了过去以产量为核心的品种评判标准,已将品种分为高产稳产品种、绿色优质品种、特殊类型品种三个类型[12]。 广西审定品种标准也跟随着国家的标准改进,因而玉米品种要在市场有其竞争的优势,才能适应生产的需求。

在生育期方面,近年玉米育种有迟熟高产化趋势,品种的熟期都偏晚,在生产中,早熟品种有其本身灌浆速率快等优点,许多种植区域倾向于使用早熟品种,但这方面的品种较少,育种者应加强这方面的研究,加强早熟性材料选择,育成更多有特色和竞争力的品种。

另外,广西玉米的机械化目前发展还比较落后,存在很多限制因素,玉米机械化对品种的要求较高,倒伏、病害重、苞叶紧密、后期含水量高等特征都是机械化收获的阻力因素,但可推断,玉米机械化是未来的发展方向,一些地块通过合并,也能很好的适应机械化作业,从生育期、抗性等方面分析,近几年审定的玉米品种多数还没达到机械化收获要求的优良品种。 育种人员也容易忽视了 适宜机械化性状的选择,从长远考虑,适宜机械化收获的品种将是今后玉米育种的一个重要方向。