杨虎 周刚 曹永胜 陈光勇 秦光明 李萌 唐余成 宋伟 张世洪
摘要:金玉2002是用自交系WD11作母本、自交系DH-15作父本组配而成的普通玉米(Zea mays L.)杂交种。2020—2021年参加湖北省区域试验,两年平均产量为9 656.9 kg/hm2,比对照品种华玉11增产5.9%。該品种于2022年通过湖北省农作物品种审定委员会审定。介绍了金玉2002的选育目标、选育思路、选育经过、亲本及品种特征特性、参试结果、优点、生产中注意事项、栽培技术及制种技术要点等。
关键词:玉米(Zea mays L.);金玉2002;热带血缘;选育目标;特征特性;制种技术
中图分类号:S513 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2023)12-0009-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.12.003 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Breeding of new maize variety Jinyu2002
YANG Hu1, ZHOU Gang1,2, CAO Yong-sheng2, CHEN Guang-yong1, QIN Guang-ming1,
LI Meng1, TANG Yu-cheng1, SONG Wei1, ZHANG Shi-hong1
(1.Shiyan Academy of Agricultural Sciences, Shiyan 442000, Hubei, China;
2.Wuhan Longfukang Agricultural Development Co., Ltd., Wuhan 430000, China)
Abstract: Jinyu2002 is a common corn (Zea mays L.) hybrid made of inbred line WD11 as the female parent and inbred line DH-15 as the male parent. In the regional test of Hubei Province from 2020 to 2021, the average yield of Jinyu2002 was 9 656.9 kg/hm2, which increased by 5.9% compared with the control variety Huayu 11. The variety was approved by Hubei Crop Variety Approval Committee in 2022. The breeding objective, breeding thought, breeding process, parents and variety characteristics, test results, advantages, matters needing attention in production, cultivation techniques and seed production techniques of Jinyu 2002 were introduced.
Key words: maize(Zea mays L.); Jinyu2002; tropical consanguinity; breeding target; characteristics; seed production technology
玉米(Zea mays L.)是中国第一大粮食作物,全国范围内都有种植[1]。据国家统计局数据显示,中国玉米种植面积常年稳定在0.4亿hm2以上,产量已连续数年超过2亿t,其中2021年全国玉米产量为2.725亿t,位居世界第二,仅次于美国,占全球总产量的22.5%。中国不仅是一个玉米主产国,同时也是一个玉米消费大国。玉米是中国重要的粮食作物,被广泛用于食品业、副食业、养殖业、工业等方面,其产量直接影响中国的粮食安全[2]。
玉米是湖北省第二大粮食作物,但常年缺口约600万t,自给率仅为30%[3]。只有增加单产,提高玉米总产量,才能在现有种植面积不变的情况下,降低湖北省玉米的供需矛盾,从而增加经济效益,保障粮食的供给与安全[4]。而要提高单产,需要不断选育和推广优质、高产、稳产、多抗的玉米杂交种,以持续保持玉米的高产。一般来说,在提高玉米单产的诸多因素里,遗传改良对丰产率的影响占35%~40%[5],在各影响因子中居首位。因此,选育、开发、推广适合市场需求的玉米新品种,对于稳产保供、保障国家粮食安全、实现可持续发展意义重大。
十堰市位于秦巴山区,属亚热带季风气候,年平均气温为15.9 ℃,平均海拔为736.9 m,拥有适合玉米种植得天独厚的地理条件。十堰市农业科学院深耕玉米育种40余年,常年从事玉米新品种的选育、示范和推广等方面的工作,在种质资源改良与创新方面有着丰富的经验,通过不断引进、改良与创新种质资源,陆续培育出许多优良的玉米新品种。金玉2002于2022年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,审定编号为鄂审玉20220013。其母本WD11具有热带血缘,父本为外引系DH-15。金玉2002具有高产、稳产、优质、适应性广、易制种的特点。本研究着重介绍了金玉2002的选育目标、选育思路、选育经过、亲本及品种特性特征、参试结果、优点、生产中注意事项、栽培技术要点及制种技术要点等。
1 选育目标及思路
以选育出适合湖北省二高山地区推广种植的高产、稳产、优质、高抗、广适的玉米新品种为目标,从而提高湖北省玉米产量,促进湖北省玉米产业优质发展。
湖北省属于亚热带季风气候,只有以热带血缘材料与温带材料进行组配,才能选育出适应于湖北省广泛种植的优良玉米新品种。母本WD11是2010年从先锋公司引进的杂交种先玉802经过不断自交、筛选、鉴定,南繁北育穿梭选育而成的核心自交系,具有热带血缘。其特点是株型好、穗位较低、果穗较长、抗逆性好,具有较高的配合力,与DH-15杂交有较强的杂交优势,经过一系列试验,最终通过湖北省品种审定委员会审定。
2 选育经过
2.1 父本DH-15的选育过程
父本DH-15的系谱为[(F19×Y8G61)×C21(诱导系)]DH-15,是湖北金湖农作物研究院以F19/Y8G61为基础材料,采用单倍体诱导技术培育而成。2013年春季组配基础群体F19/Y8G61,2013年冬季在海南省诱导,2014年采取药物注射加倍选育而成(表1)。
2.2 母本WD11的选育过程
母本WD11的系谱为先玉802?-1-1-2-1-3-1-4-1-2-1-1,是十堰市农业科学院周刚自主选育的玉米自交系。2010年引进先锋公司的玉米杂交种先玉802,2010年冬季在海南省陵水县基地扩繁,2011年春季在湖北省十堰市育种基地大量自交,从中筛选符合育种目标性状的优良单株。自2011年起,通过在十堰市、陵水县连续自交、筛选、鉴定,最终选育而成(表2)。
2.3 玉米新品种金玉2002的选育经过
2017年冬季在海南省进行首次测配,2018年开展组合鉴定试验,2019年开展组合品比试验,2020年参加湖北省春播山区组D组区域试验,2021年参加湖北省春播山区组E组区域试验,同年同步进行生产试验。2022年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,品种审定编号为鄂审玉20220013。
3 亲本及品种的主要特征特性
3.1 父本DH-15的特征特性
晚熟,全生育期130 d左右,株型平展,株高230~240 cm,穗位高90~100 cm,主茎总叶片数20~21片。幼苗叶鞘紫色,花丝紫色,护颖绿色,花药黄色,雄穗分枝9~11个,子粒黄色、半马齿型,果穗锥型,穗轴白色,穗长16~18 cm,穗粗(直径,下同)4.3 cm,穗行14行,行粒数22~25粒。
3.2 母本WD11的特征特性
全生育期131 d左右,株型半紧凑,株高267 cm,穗位高105 cm。穗上位叶片数6~7片。幼苗叶鞘紫色,花丝绿色,护颖淡紫色,花药浅紫色,雄穗8~10个分枝,子粒黄色、硬粒型,果穗筒型,穗轴红色,穗长19.5 cm,穗粗4.8 cm,穗行数16~18行,行粒数35粒。抗病性强,大斑病1级,小斑病1级,灰斑病1级,锈病3级,穗粒腐病1级,茎秆坚韧,根系多,抗性好。
3.3 玉米新品种金玉2002的特征特性
3.3.1 植株农艺、产量性状 全生育期131 d。株型半紧凑,株高320 cm,穗位高141 cm。幼苗叶鞘紫色,花丝紫色,护颖浅紫色,花药紫色,子粒黄色、半马齿型,果穗筒型,穗轴红色,穗长18.0 cm,穗粗4.9 cm,秃尖长1.1 cm,穗行数平均18.4行,行粒数38.4粒,干穗出子率85.4%,千粒重318 g,各年份试验表现见表3。
3.3.2 抗性 金玉2002根系发达,茎秆粗壮,抗倒伏、抗倒折能力强,与对照品种华玉11相当;金玉2002抗病性强,经湖北省两年区域试验鉴定,其平均倒伏率为1.2%,倒折率为0.2%,大斑病3级、小斑病3级、锈病5级、灰斑病3级、茎腐病发病率为2.2%、纹枯病9级病株率为4.0%、瘤黑粉病株率为0、穗腐病3级、腔孢病5级、弯孢菌叶斑病3级(表4)。
3.3.3 品质 经农业农村部谷物品质监督检验测试中心检测,子粒容重为766 g/L,粗蛋白质含量(干基)为12.0%,粗脂肪含量(干基)为4.7%,粗淀粉含量(干基)为71.51%,赖氨酸含量(干基)为0.30%。
4 玉米新品種金玉2002参加各级试验产量结果
2018年开展玉米新组合鉴定试验,金玉2002产量为11 329.5 kg/hm2,比对照品种华玉11增产8.7%。2019年开展品种比较试验,金玉2002产量为11 631.0 kg/hm2,比对照华玉11增产10.4%。2020年参加湖北省山区组D组玉米区域试验,金玉2002全部点次平均产量为9 461.4 kg/hm2,居第六位,比对照品种华玉11(平均产量为9 103.2 kg/hm2)增产3.9%,增产不显著,7个点位增产,1个点位减产,增产点率达87.5%。2021年参加湖北省山区组E组玉米区域试验,金玉2002全部点次平均产量为 9 852.2 kg/hm2,居第三位,比对照品种华玉11(平均产量为9 139.7 kg/hm2)增产7.8%,增产显著,9个点位增产,1个点位减产,增产点率达90.0%。
综合2020—2021年两年试验结果,金玉2002平均产量为9 656.9 kg/hm2,比对照品种华玉11(平均产量为9 121.5 kg/hm2)增产5.9%,16个点位增产,2个点位减产,增产点率达88.9%。
2021年在恩施市、巴东县、襄阳市、长阳县、五峰土家族自治县、房县、郧阳区、竹山县同步开展生产试验,金玉2002平均产量为9 868.7 kg/hm2,比对照品种华玉11增产8.4%,8个点位全部增产,增产点率100%(表5)。
5 金玉2002优点
金玉2002外观品质好,子粒金黄、硬粒型;果穗结实性好,无秃尖,苞叶包被较好;抗病性好,抗倒伏能力强;早熟性好。
6 生产中注意事项
苗期和大喇叭口期要注意对地老虎、玉米螟、草地贪夜蛾等病虫害进行防治;中后期遇高温、干旱、阴雨天气时,需注意田间抗旱排涝,避免诱发青枯病;成熟后要及时收获,防止子粒霉变。
7 栽培技术要点
7.1 选地整地
选择土壤肥力中等偏上、地势平坦、四周无荫蔽、光照充足、排水灌溉较好的地块进行种植。整地要做到两犁两耙,冬季犁地要适当深翻,深度≥25 cm为宜,要利用好冬季雨雪天气冻凌土壤、灭杀部分越冬害虫及虫卵。播种前要仔细耙地,使土壤细密,土地平整。
7.2 适宜播期和种植密度
玉米新品种金玉2002适宜在湖北省二高山地区春播种植,露地直播于4月上中旬。播种时气温要稳定≥10 ℃,土壤表层5 cm深处地温稳定在12 ℃,墒情以手握松散为宜。最佳种植密度为 37 500~45 000株/hm2。
7.3 施肥
施足底肥。底肥主要是有机肥,辅以化肥。施用优质农家肥15 000 kg/hm2,也可施600~750 kg/hm2优质复合肥。底肥在旋耕前或播种时施到地里,做到种肥隔离。
合理追肥。追肥主要是速效氮,如尿素,辅以钾肥、磷肥,如硫酸钾、过磷酸钙或磷酸二氢钾。一般采用二次追肥法,施足苗肥和重施穗肥。定苗后追施苗肥,3~5叶时为宜,尿素追施112.5~150.0 kg/hm2。大喇叭口期追施穗肥,宜在10~12片叶时追施,尿素追施225~300 kg/hm2。
7.4 苗期管理
出苗后经常查看苗情,根据苗情及时补种、补苗、间苗和定苗,做到早定苗,育壮苗。
7.5 病虫草害防治
播种后使用异丙草胺、莠去津、禾耐斯等对水喷施,封闭田间杂草。出苗后及时用土蚕一只净、溴氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等药物对蛴螬、地老虎、蝼蛄等地下害虫进行防治。在大喇叭口期用0.3%辛硫磷颗粒、90%晶体敌百虫800~1 000倍稀释液等对玉米螟进行防治。在苗期和大喇叭口期用甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等药物对草地贪夜蛾进行防治。
7.6 适时收获
成熟后要及时收获,以防子粒霉变。
8 制种技术要点
8.1 隔离区的选择
要求选择肥力中上等、地势平坦、排灌方便、光照充足、隔离安全的地块作为制种区。具有500 m以上的空间隔离区,15 d以上的隔离期[6]。
8.2 种植密度及父母本播差期
合理的种植密度为75 000~82 500株/hm2,父母本行比为1∶4。父母本同期播种。
8.3 去杂去劣,严格去雄
要重点做好苗期和抽雄开花前的去杂去劣工作,及时清除不符合亲本自交系典型性状的植株。母本去雄工作做到及时、干净、彻底,在散粉前应将其雄穗全部去除,不留残枝,要求每日一次。可带一片叶去雄。去除后的雄穗要带出制种田,带到离制种田较远的安全地带进行处理[7]。
8.4 人工辅助授粉
为提高制种产量,必要时可以采取人工辅助授粉。花期相遇,花粉充足,气候条件好时,可只进行1次人工辅助授粉,如遇高温干旱或阴雨天气,需进行2~3次人工辅助授粉[8]。
8.5 收获、晾晒、入库
成熟后及时采收,采收时对母本果穗进行精选,去除杂劣果穗。脱粒后的種子要及时晾晒,使种子水分降低到13%以下,晒干后对种子进行精选、包装,贴好标签后入库保存。
参考文献:
[1] 佘花娣,苏胜宇,李 孝,等.玉米新品种宏登7号的选育[J].中国种业,2022(10):96-97.
[2] 刘和平,刘培勋,罗仁革,等.山区玉米品种种植密度和施肥量研究[J].中国农学通报,2014, 30(24):52-55.
[3] 湖北省关于加快玉米产业发展的指导意见(鄂发农[2015]7号)[EB/OL].(2016-03-23)[2023-05-19].http://www.tuliu.com/read-24283.html.
[4] 秦家友,任 纬,刘 霞,等.玉米自交系内自268的选育与应用[J].中国种业,2022(10):89-91.
[5] 安国民.世界玉米产业现状及发展前景[J].世界农业,2004(7):38-40.
[6] 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(26):34-36.
[7] 周 刚,陈光勇,杨 虎,等.玉米新品种郧单21的选育[J].安徽农业科学,2021,49(11):53-55,74.
[8] 周 刚,张世洪,秦光明,等.高配合力自交系WD01的选育·应用及生产技术[J].安徽农业科学,2018, 46(31):29-30, 52.