四川省玉米新品种主要性状分析

颜学海，许春梅，吴红梅，王 锐

(1.乐山市种子管理站，四川乐山 614000；2.犍为县农业农村局，四川乐山614000； 3.乐山市社会福利院，四川乐山614000； 4.乐山市农业技术推广站，四川乐山614000)

玉米是我国第一大粮食作物，具有产量高、增产潜力大、适应性强、用途广泛等特点，是许多行业必不可少的原料，在国家粮食安全和国民经济发展中起着重要作用[1-3]。2020年全国玉米播种面积达4 126.4万hm2，产量近 2.6亿t，为粮食连续增产和粮食安全做出了重要贡献。四川是玉米大省，种植面积近140万hm2，产量超过760万t，居全国前10位，为四川省委、省政府重点打造的“川猪”“川酒”等特色产业提供了重要保障[4]。近年来，主要农作物品种试验改革不断完善，绿色通道和联合体试验等试验渠道相继开通，科研创新活力和品种选育水平显著提升，一批高产、优质、绿色、专用品种“井喷”而出，四川玉米品种正处于更新换代的过渡时期。为进一步提高四川省玉米育种水平，明确育种目标，对当前审定品种的产量和主要性状变化趋势进行分析显得尤为重要[5]。陈春燕等[5]对2005—2014年四川省审定的226个玉米品种的产量、8个农艺性状和5个品质性状进行统计分析，并对其变化趋势进行分析，指出四川省玉米品种选育应根据生产需要选择适宜当地生态条件的区域品种，继续加大高产、优质玉米新品种选育的投入力度。鉴于此，笔者对近年来通过四川审定的普通玉米品种主要性状进行分析，总结产量、抗性、品质等相关性状变化趋势，旨在为今后四川玉米品种的选育和筛选提供参考，提高玉米品种的竞争力。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1审定个数。 2017—2021年通过四川省审定的普通玉米品种共293个，平均每年审定58.6个，审定品种数量呈逐年上升趋势。其中2017年18个，2018年17个，2019年48个，2020年95个，2021年最多，达到115个。

1.1.2审定品种来源。 通过对2017—2021年四川审定的普通玉米品种第一选育单位进行统计发现，审定的品种来源多元化，第一选育单位达93个。其中，广西兆和种业有限公司、仲衍种业股份有限公司、四川省农业科学院作物研究所、四川奥力星农业科技有限公司、四川昊华城农业科技有限公司和四川华龙种业有限责任公司选育品种个数均在10个以上，分别选育30、23、15、14、13和12个。2017—2021年通过四川省审定的普通玉米品种共293个品种中，第一选育单位为企业的选育品种241个，占比82.25%；第一选育单位为科研院所的选育品种个51个，占比17.41%；第一选育单位为个人的选育品种1个，占比0.34%。

1.2 试验方法该研究主要对四川省近年来(2017—2021年)审定的普通玉米品种的基本情况和产量、生育期、株高、穗位高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、品质、抗性等主要性状进行统计分析。

1.3 数据分析数据来源于四川省品种审定委员会的审定公告和中国种业大数据平台(http：//202.127.42.47：6010/SDSite/Home/Index)，用Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 品种基本情况

2.1.1审定品种类型。 2017—2021年通过四川省审定的293个玉米品种中，适宜四川平坝丘陵地区种植的有169个，适宜四川山区种植的有98个，适宜高原种植的其他类型的26个。

2.1.2审定品种亲本分析。 2017—2021年通过四川省审定的293个玉米品种中，参与选育的母本有216个，其中SD375选配17个，Y9614选配6个，Yu125/SD375选配5个，Y1027和天自018选配4个；参与选育的父本有206个，其中BS1074选配9个，C8210和LR3869各选配7个，SD164和ZNC442各选配5个，660、S52、Y9614、YA8201、FL1411和Re67各选配4个。

2.2 产量趋势变化分析由图1可知，2017—2021年四川省审定的玉米品种区域试验平均产量为7 641.00～13 024.50 kg/hm2，5年平均产量为9 026.40 kg/hm2，变异系数为7.38%；生产试验平均产量为6 961.50～14 026.50 kg/hm2，5年平均产量为9 093.45 kg/hm2，变异系数为9.72%。从年度间产量变化趋势来看，2018年审定的玉米品种区域试验和生产试验平均单产均最高，分别达到10 002.45和10 196.85 kg/hm2，2021年审定的玉米品种区域试验和生产试验平均单产均最低，分别只有8 835.90和8 785.80 kg/hm2，整体产量呈现下降趋势。

2.3 主要农艺性状趋势变化分析

2.3.1生育期。 2017—2021年四川省审定的玉米品种生育期为99.30～166.90 d，5年审定品种平均生育期为123.35 d，变异系数为10.32%，说明品种间生育期差异较大，生育期稳定性较差。从年度间平均生育期来看，除2018年平均生育期较大(达132.24 d)外，其余年份平均生育期年度间差异不大，变化趋势不明显(表1)。

图1 2017—2021年通过四川省审定的普通玉米品种年度间产量变化Fig.1 Annual yield changes of common maize varieties approved by Sichuan Province from 2017 to 2021

2.3.2株高、穗位高。 2017—2021年四川省审定的玉米品种株高为206.40～322.90 cm，平均株高为282.06 cm，变异系数为5.87%，说明株高变幅较大，品种间具有一定的差异；5年审定品种穗位高为66.40～146.70 cm，平均穗位高为111.81 cm，变异系数为10.83%，说明品种间穗位高变幅较大，差异明显。从年度间平均值来看，2018年审定的品种株高和穗位高均最高，分别达291.76和125.54 cm，2021年度最低，分别为279.88和109.48 cm，总体上年度间变化趋势不明显(表1)。

2.3.3穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率。 2017—2021年四川省审定的玉米品种的穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率5个与产量相关的性状分别为14.90～25.60 cm、13.70～20.80行、28.9～45.00粒、25.50～39.80 g和79.30%～88.90%，平均值分别为19.79 cm、17.03行、37.14粒、32.60 g和84.41%，变异系数分别为7.13%、 6.56%、5.87%、6.77%和1.94%。可以看出，这5个性状在品种间的变幅不大，变异系数体现出一定的差异。变异系数最大的是穗长，变异系数最小的是出籽率。从年度间来看，2019年审定的品种年均穗长最高，达20.90 cm；2018年审定的品种穗行数、行粒数、百粒重最高，分别达17.48行、38.19粒、 32.86 g，2017年审定的品种出籽率最高，达85.09%。总体上年际间各主要农艺性状间差异都不明显(表1)。

表1 2017—2021年四川审定玉米品种主要农艺性状比较Table 1 Comparison of main agronomic traits of certified maize varieties in Sichuan from 2017 to 2021

2.4 主要品质趋势变化分析2017—2021年四川省审定的玉米品种的容重、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸5个与品质相关的性状分别为650.00～824.00 g/L、7.28%～13.30%、3.10%～8.40%、61.40%～86.40%、0.21%～0.39%，平均值分别为756.95 g/L、9.95% 、4.53%、72.56%、0.30%，变异系数分别为3.94%、11.05%、14.17%、5.91%、10.03%。可以看出，粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸3个性状变异系数均超过10.00%，表明这3个性状在品种间差异非常明显，其余2个性状差异较不明显。从年度间来看，容重、粗蛋白年均值总体上呈现上升趋势，粗脂肪和赖氨酸年际间均值无明显变化，粗淀粉2019年均值较低(69.06%)，其余年份均值差距不大，总体上这5个性状年际间差异基本都不明显(表2)。

表2 2017—2021年四川审定玉米品种主要品质性状比较Table 2 Comparison of main quality traits of certified maize varieties in Sichuan from 2017 to 2021

2.5 抗性分析由表3可知，2017—2021年四川省审定的玉米品种对各类病害的抗性水平差异明显。其中，对大斑病、小斑病、茎腐病和丝黑穗病表现出“高抗”的品种分别有5、2、5和7个，占比分别为1.72%、0.69%、1.71%和2.47%，对穗腐病和纹枯病均无高抗品种；对大斑病、小斑病、穗腐病、茎腐病、纹枯病和丝黑穗病6种病害表现为“中抗”以上的品种分别有217、236、114、193、117和91个，占比分别为74.57%、81.94%、39.72% 、65.88%、40.63%和32.15%。 对6种病害都表现为中抗以上的品种有9个，分别是阿玉5866 、鼎创666、悍玉99、尖丰99 、海天三交58、瑞玉707、丹诚3号、荣玉1608和蜀玉336。

表3 2017—2021年四川审定玉米品种的抗病性比较Table 3 Comparison of disease resistance of certified maize varieties in Sichuan from 2017 to 2021

3 讨论

种子是农业的“芯片”，是保障国家粮食安全的基础。良种对粮食增产的贡献率达到 45%[6]。四川是国内开展玉米育种研究较早的省份之一，自“六五”以来，四川省开始启动农作物育种攻关项目。经过近40多年的努力，四川省玉米新品种选育取得了较大进展，选育了一批优质玉米新品种，促进了玉米良种的更新换代，对玉米生产发展和产量提高发挥了重要作用[5，7]。2005—2014 年四川省每年审定玉米品种稳定在25个左右，10年间共审定226个玉米新品种[5]。2017—2021年通过四川省审定的普通玉米品种共293个，平均每年审定58.6个，明显高于2005—2014 年度审定品种数量，呈现出品种审定“井喷”现象，且审定品种数量呈逐年上升趋势。同时，第一选育单位为以企业为主，主要适宜四川平坝丘陵地区和山区种植。

亲本自交系是育成玉米杂交种的基础材料。在亲本选育上，核心种质资源对我国玉米育种的发展有巨大的贡献，骨干自交系可以育成系列玉米杂交种[6]。2017—2021年通过四川省审定的293个玉米品种中，参与选育的母本有216个，参与选育的父本有206个，亲本来源比较广泛，多样性较为丰富。其中自交系SD375、Y9614、Yu125/SD375、BS1074、C8210、LR3869、SD164、ZNC442均选配了5个以上品种，应用比较广泛。

在产量上，2017—2021年四川省审定的玉米品种区域试验平均产量为7 641.00～13 024.50 kg/hm2，5年平均产量9 026.40 kg/hm2。与2005—2014年区域试验平均产量为7 540.80～8 579.70 kg/hm2，10 年平均8 049.90 kg/hm2数据[5]相比，在产量上明显上升了一个台阶。但2017—2021年产量年度间整体产量呈现下降趋势，在今后的育种中，仍然需要加强对高产品种的选育。

高产仍然是当前玉米育种的首要目标，而玉米产量是多种农艺性状和环境互作的结果，提高产量主要依赖遗传改良[1，8-9]。在遗传改良上，选择的基本原则应以大粒、长穗、穗行数较多、穗数作为主攻目标，穗轴要细、出籽率要高，同时合理的株型、株高和适宜的生育期是基础和保障[10]。玉米生育期与光照、温度、水分等自然因素以及品种自身遗传特性相关[5]。玉米株高发育状况与群体冠层结构关系密切，进而影响到玉米产量[5]。玉米穗部性状与单株产量密切相关，由百粒重、穗行数、行粒数等多种因素构成，其中行粒数、穗长、穗行数与产量的相关性最为显著[5，11]。通过对2017—2021年通过四川省审定的293个普通玉米品种的数据进行统计，生育期、株高、穗位高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、产量9个指标，变异系数依次为10.32%、5.87%、10.83%、7.13%、 6.56%、5.87%、6.77%、1.94%、7.38%(9.72%)，由高到低排序穗位高>生育期>产量>穗长>百粒重>穗行数>株高=行粒数>出籽率。这说明穗位高、生育期在玉米品种选育过程中的变异程度较大、稳定性差、选择的范围较广；出籽率的变异系数最小，稳定性最好。

在品质上，容重为玉米的重要商品品质之一，商品品质是玉米进出口贸易中影响交易价格的重要指标[5，12]。蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量是玉米营养品质的重要指标，其成分含量的高低被当作是营养品质优劣的评价尺度[5，13 ]。2017—2021年四川省审定的玉米品种容重、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸5年平均值分别为756.95 g/L、9.95% 、4.53%、72.56%、0.30%，与2005—2014 年度5个数据平均值736.66 g/L、9.99% 、4.53%、73.93%、0.31%相比，容重有所提高，其余指标差距不大。此外，粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸3个性状变异系数均超过10.00%，变异程度大，稳定性差，今后育种中这三个品质相关性状的选择范围较广。

在全球气候变化的背景下，由于耕作制度、栽培方式的转变和新品种的推广，我国玉米病害发生呈现新的动态，特别是茎腐病、穗腐病、大斑病、小斑病、灰斑病等发生频率增加，影响范围扩大，给玉米产量和品质带来巨大威胁，选育和种植抗病品种是防治玉米病害最经济有效的措施[14-20]。2017—2021年四川省审定的玉米品种对大斑病、小斑病和茎腐病的抗性具有一定的优势，表现为“中抗”以上的品种占比均超过60.00%，对穗腐病、纹枯病和丝黑穗病的抗性较差，表现为“感”以下的品种占比分别达到60.28%、59.38%和67.84%，在今后育种中应加强对这3种病害抗性品种的选育。

4 结论

该研究对2017—2021年四川审定的293个普通玉米品种的基本情况和产量、生育期、株高、穗位高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、品质、抗性等主要性状进行分析，结果显示，审定品种数量呈逐年上升趋势，第一选育单位为以企业为主，主要适宜四川平坝丘陵地区和山区种植。参与选育的母本自交系有216个，参与父本自交系有206个，选配了5个以上品种的自交系有8个，亲本来源较为丰富，表现出一定的多样性。5年区域试验平均产量达9 026.40 kg/hm2，明显上升了一个台阶，但年度间呈现下降趋势。生育期、株高、穗位高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率5年平均值分别是123.35 d、282.06 cm、111.81 cm、19.79 cm、17.03行、37.14粒、32.60 g、84.41%，穗位高、生育期变异程度较大。容重、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸5年平均值分别为3.94%、11.05%、14.17%、5.91%、10.03%，粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸稳定性差。对大斑病、小斑病、茎腐病和丝黑穗病表现出“高抗”的品种分别有5、2、5和7个，对大斑病、小斑病、穗腐病、茎腐病、纹枯病和丝黑穗病6种病害表现为“中抗”以上的品种分别有217、236、114、193、117和91个，对穗腐病、纹枯病和丝黑穗病的抗性较差，表现为“感”以下的品种占比分别达到60.28%、 59.38%和67.84%。整体上2017—2021年四川审定的玉米品种在产量、品质、抗性上都有很大的提升，但仍然出现很多性状不稳定、变异程度较大的情况，距离集高产、稳产、优质、多抗育种目标还有很大差距，四川省玉米育种还有很大潜力，任重而道远。