程艷波,年 海,曹亞琴,李洪杰
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高產優質玉米新品種圣華玉12號的選育
程艷波1,年 海1,曹亞琴1,李洪杰2
(1. 華南農業大學農學院,廣東 廣州510642;2. 山東圣豐種業科技有限公司,山東 濟寧272400)
摘 要:圣華玉12號是以自交系粵農9號選-5為母本、自交系B73-1為父本雜交育成的高產優質早熟玉米新品種。經2013年—2014年廣東省春植普通玉米區域試驗、生產試驗和試驗示范,結果顯示,兩年區域試驗平均產量5 157.0 kg/hm2,比對照種華玉8號增產8.9%;生產試驗平均產量6 787.5 kg/hm2,比對照種華玉8號增產14.29%;淀粉含量為64.6%,蛋白質含量為9.72%,脂肪含量為3.30%,容重為791.94 g/L,品質優良;耐貧瘠,適宜在廣東春秋季節種植,具有較大的推廣價值;2015年通過廣東省農作物品種審定。
關鍵詞:玉米;雜交種;圣華玉12號;選育
玉米在我國熱帶亞熱帶地區是重要的糧飼兼用作物,西南山區(云南、貴州、四川、湖南西部)玉米種植面積500多萬hm2,華南地區(廣東、廣西、福建、海南、湖南南部、江西南部)玉米種植面積100多萬hm2[1]。玉米在廣西種植面積僅次于水稻,居第2位,是山區和桂西北農民的主要口糧,常年種植面積約45萬hm2,單產約3 300.0 kg/hm2[2-3]。廣東省是全國飼料加工和銷售的主銷區,1999年廣東飼料玉米需求量約700萬t;2012年廣東飼料產量2 332萬t,約占全國飼料產量的12%,連續9年居全國第1位,2012年廣東玉米需求約為1 100萬t;2013年廣東玉米需求約1 230萬t[4],而玉米生產總量在50萬~60萬t,自給率不足5%。1998年廣東省玉米種植面積16.6萬hm2以上,鮮食玉米種植面積占20%[5];隨著人們生活水平的提高,消費者對鮮食甜玉米需求逐年增加,目前廣東以種植甜玉米為主,占全省玉米種植面積的70%左右;2012年廣東省甜玉米種植面積超過20萬hm2,占全國甜玉米種植面積的50%,糯玉米種植面積也超過2.67萬hm2,主要集中在珠江三角洲的廣州、惠州春、秋兩季和粵西茂名、湛江沿海一帶冬、春種植[6]。粵北和粵東山區主要種植普通玉米,面積約為6萬hm2[7]。普通玉米主要種植在山地或丘陵貧瘠的酸性低磷土壤上,需要耐貧瘠玉米品種。
1990—2015年,廣東省審定普通玉米品種不足30個,目前僅有13個普通玉米品種可以在廣東推廣種植,分別是正大619(2006審定)、豫禾801(2007審定)、華玉8號(2008年審定)、中正4號(2009年審定)、川玉13(2009年審定);2014年和2015年新增8個品種,2014年審定品種有正大999、迪卡008、兆豐688,2015年審定品種有迪卡018、迪卡007、圣華玉12號、川桂336、瑞單228。目前生產上種植的品種多為正大619、正大999和華玉8號(廣東省農業主導品種)及北方來源品種,種子供應不穩定,存在安全隱患。為了適應中國種業發展,公司和高校強強聯合,發揮各自優勢,選育了適應廣東生產乃至熱帶亞熱帶地區種植的高產優質早熟玉米新品種——圣華玉12號,為廣東省玉米糧食安全生產提供種子安全保障。
母本粵農9號選-5:是從玉米頂交種粵農9號[8]中自交6代分離的高產自交系,是2008年通過廣東省審定的高蛋白玉米華玉8號的父本[9]。該自交系具有熱帶玉米血緣,株型緊湊,葉片濃綠,軸白色,籽粒硬粒型,配合力高。
父本B73-1:B73是美國1972年育成的高產公立自交系[10],在SS種質中提供了11.7%的遺傳貢獻,是孟山都、先鋒和先正達公司的骨干親本,已衍生出126個自交系[10]。由中國農業科學院作物科學研究所提供。B73-1是2005年春季從B73自交系中選擇雄花發達,花粉量大的變異株自交3代選育而成的新自交系。該自交系株型半緊湊,葉片窄、較薄,生育期105 d,平均株高145.0 cm,穗位75.0 cm,穗長16.5 cm,穗行數12~14行,千粒重305.0 g,果穗筒狀,紅軸,籽粒黃色,半硬粒型;田間表現抗大、小斑病,抗莖腐病和銹病。
2006—2010年,以骨干親本粵農9號選-5、巴西黃選-2和巴西黃選-1為母本,以骨干親本(如B73、B73-1、農大178、京4、京3、黃C、昌7-2、Mo17、自330、478、340、Oh43、E28、5003、5005、龍抗10、中自01、835、吉853、A2、A3、A4、A5、A6、A8、A9、A11、A13、K4、K8、K10、K12、K13、K22、K24、K26、K30、K32、K33、K37、 K55、k59、K66、K67、K96、11、21、32、103、107、117、224、945、丹598、丹1324、海218、沈135、沈137、沈2806、遼2235、遼3053、遼5114、9010、9046、W87、8415、Gy349、S006、CA12、CA70、CA98、CA481、CX126、CX129、LX2、Lx107、Lx144、Lx149、Lx158、Lx170、Lx181、Lx623、Lx767、Lx11134等北方來源自交系),其中較優組合有粵農9號選-5與B73、B73-1、農大178、京4、A6、K13、K30、K59、K67、丹598、8415、海218、沈137、9046、CA70等雜交組合綜合表現好。大部分北方來源自交系在廣東秋季種植,由于受到高溫干燥天氣影響,雄花很小,花粉量很少,甚至不散粉,而且植株矮小,比粵農9號選-5的株高矮30 cm左右,綜合選種標準,選定粵農9號選-5×B73-1雜交組合。
2.1 產量表現
2.1.1 品比試驗 2007年春季在華南農業大學寧西教學科研基地進行組合鑒定,以農大108和華玉8號為對照,平均產量7 050.0 kg/hm2,比農大108平均產量6 375.0 kg/hm2增產10.6%,比華玉8號平均產量6 750.0 kg/hm2增產4.4%;2008年春季在華南農業大學寧西教學科研基地繼續進行品系比較試驗,平均產量7 350.0 kg/hm2,比農大108平均產量6 660.0 kg/hm2增產10.4%,比華玉8號平均產量7 125.0 kg/hm2增產3.2%。2009年~2012年春秋兩季繼續在華南農業大學寧西教學科研基地進行品系比較試驗,產量明顯優于農大108和華玉8號。2011年和2012年春季在廣東英德和連南進行試種試驗,平均產量7 500.0 kg/hm2左右,且比當地種植玉米早熟10 d左右。2012年和2013年秋季在廣東種業博覽會田間種植展示,表現很好。
2.1.2 區域試驗 2013參加廣東省春植普通玉米品種區域試驗,6個試點均比對照種增產,平均產量5 086.5 kg/hm2,比對照種華玉8號增產6.58%,差異不顯著;2014年續試,6個試點均比對照種增產,平均產量5 227.5 kg/hm2,比對照種華玉8號增產11.23%,增產顯著;兩年平均產量5 157.0 kg/ hm2,比對照種華玉8號增產8.9%(表1)。

表1 圣華玉12號產量和品質表現
2.1.3 生產試驗 圣華玉12號于2014年參加廣東省春植普通玉米品種生產試驗,結果(表2)平均產量6 787.5 kg/hm2,比對照種華玉8號增產14.29%,5個生產試驗點均比對照種增產,最高產量7 452.0 kg/hm2(云浮試點)。

表2 圣華玉12號生產試驗產量結果
2.2主要農藝性狀
圣華玉12號春播生育期103 d左右,比對照種華玉8號晚熟2~3 d,屬早熟品種。兩年區域試驗平均株高236.0 cm,穗位高94.0 cm,穗長21.3 cm,穗粗4.6 cm,禿頂長2.0 cm。果穗筒狀,籽粒黃色,半硬粒型,穗行數12行,穗粒數456粒,穗粒重146 g,千粒重330 g,出籽粒73.81%(表3)。

表3 圣華玉12號兩年區域試驗主要農藝性狀
2.3 品質
經廣東省農科院作物研究所檢測,該品種兩年品質測試平均淀粉含量為64.6%,蛋白質含量為9.72%,脂肪含量為3.30%,容重為791.94 g/L(表1),品質優良。
2.4 抗性
圣華玉12號在區域試驗和生產試驗中,抗倒伏性好,田間表現抗病性強,高抗莖腐病和抗小斑病,接種鑒定中抗紋枯病和小斑病(表4)。

表4 圣華玉12號抗病性表現
3.1 播種期、種植方式及種植密度
春植2月下旬至3月下旬,秋植7月中旬至8月上旬。起壟種植行距0.8 m左右,株距0.25 m左右,留單株苗;粵北山區以穴播為主,穴距0.6~0.8 m,留2株苗;或在種植花生(畦面2~3 m)的畦邊穴播種植玉米;另外在甘蔗種植區,也逐漸興起甘蔗隔行間種早熟玉米的栽培模式。一般春播密度4.8萬~5.7萬株/hm2,秋播密度5.2萬~6.0萬株/hm2。
3.2 簡約施肥管理
一般出苗后3~4片葉時,根據葉色在雨后施尿素30 kg/hm2和三元復合肥75 kg/hm2為苗肥;6~7片葉時,施尿素50 kg/hm2和三元復合肥250 kg/hm2為拔節肥;玉米進入大喇叭口期時,重施攻苞肥,施肥量應根據土壤肥力和植株生育情況而定,條施或穴施尿素200 kg/hm2、三元復合肥400 kg/hm2,然后培土。
3.3 播種和田間管理
播種時間最好是下小雨后及時播種,一般播種深度3 cm,出苗后4~5片葉前定苗,及時補苗,做到苗勻、苗壯、苗齊;及時除草,防治病蟲害;及時收獲、晾曬、脫粒。由于該品種是早熟品種,在玉米收獲前5 d左右,可以將大豆套種在玉米兩側,玉米收獲后將玉米秸稈平鋪在大豆行間,起到保濕和秸稈還田作用,同時種植的大豆不用施用任何肥料,低碳環保。
父母本自交系繁殖:由育種家提供原種,分別在隔離區繁殖,根據親本特征特性在苗期和抽雄前除雜株、病株和弱株,收獲后根據穗型和粒型再除一些雜棒,曬干后及時脫粒,冷庫保存備用。
圣華玉12號制種技術:(1)在粵北選擇有灌溉條件,土壤肥沃的土地用于制種。包溝起壟1.2m,壟面0.8~0.9 m,起壟前施300 kg/hm2左右的三元復合肥做底肥。
(2)壟面雙行種植玉米,行距0.25~0.30 m,株距0.15~0.20 m,按照1壟父本4~5壟母本間隔種植。一般8月上旬播種,母本一期播種,父本與母本同期種植1/3,4~6 d后種植第二期父本2/3。
(3)施肥管理:出苗后3-4片葉,每公頃用75 kg左右的高氮復合肥溶水后澆施(壯苗肥);拔節期,在兩行玉米行間開溝,每公頃施600 kg左右復合肥后覆土(拔節肥);14~16片葉,5%左右的雌穗吐絲,在玉米行間每公頃撒施300 kg左右的復合肥(攻苞肥)。
(4)做好花期調控工作,母本及早拔花,促進雌穗發育、吐絲,做好人工輔助授粉工作。
(5)及時收獲,晾曬,除雜穗,及時脫粒,一般平均產量3 000 kg/hm2左右。
5.1 圣華玉12號產量明顯提高,達到國際先進水平
圣華玉12號的母本是華玉8號的父本[9],圣華玉12號的制種產量和雜交種產量比華玉8號明顯提高,區域試驗和生產試驗的平均增產幅度為6.58%~14.29%。在兩年區域試驗和生產試驗過程中,該品種的產量和同期試驗品種如迪卡018和迪卡007產量相當,迪卡007是廣西主栽玉米品種[2],說明該品種的產量達到國際先進水平。
5.2 圣華玉12號耐貧瘠,適應性好,具有很好的推廣前景
2011年圣華玉12號在廣東省英德市種植,表現大棒耐貧瘠;2012年在廣東省連南縣種植,在沒有施用化肥,僅施一些農家肥的條件下,圣華玉12號明顯優于正大619,表明該品種耐貧瘠性強;2013年在四川簡陽和江西九江試種,表現高產;2014年和2015年在廣東省陽山縣玉米主產區種植,表現很好。通過區域試驗和多年多點試種表明,該品種具有很好的推廣前景。
5.3 選育具有熱帶血緣雄花發達的自交系,提高品種的制種產量和雜交種產量
我國北方玉米骨干自交系具有很好的配合力,利用含有熱帶血緣的自交系與北方骨干自交系雜交,具有很好的雜種優勢,但北方骨干自交系在南方秋季用作父本種植,幾乎不散粉,制種風險大,用作母本種植,植株矮小,穗小,制種產量低。鑒于此,發展南方玉米生產,必須立足本地分離適應南方種植的耐酸鋁低磷、雄花發達的自交系,如從蘇玉29、粵農9號、粵單2號、桂單22號、興黃單936、長城218、農大68等雜交種中自交分離二環系。在品系比較試驗過程中,選出苗頭組合后,盡早在玉米制種區進行品種的試驗制種,建立品種的制種技術規程;在玉米種植區提供給農民試驗種植,了解品種的適應性和產量;從而提早確定該品種是否具有審定的價值。
5.4 創新合作模式,加速品種產業化
2004年和2013年中華人民共和國種子法的實施,要求從事雜交作物種子經營必須具有資質。該品種是公司和高校聯合申報審定,公司具有雄厚的經濟實力和經營資質;高校具有雄厚的科研實力和擁有豐富的種質資源。通過公司和高校合作,創新合作模式,加速品種的產業化,將為廣東玉米種植區提供安全高質量玉米雜交種用于生產。
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(責任編輯 楊賢智)
中圖分類號:S513.033
文獻標識碼:B
文章編號:1004-874X(2016)03-0042-04
收稿日期:2015-11-01
基金項目:農業部“948”項目 (991023)
作者簡介:程艷波(1980-),男,博士,E-mail:ybcheng@scau.edu.cn
通訊作者:年海(1962-),男,博士,教授,E-mail:hnian@scau.edu.cn
Breeding of maize new variety Shenghuayu12 with high yield and good quality
CHENG Yan-bo1,NIAN Hai1,CAO Ya-qin1,LI Hong-jie2(1. College of Agriculture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2. Shandong Shofine Seed Company,Jining 272400,China)
Abstract:Maize,one of the main food crops in China,is widely planted in southern China,expecially in Sichuan,Yunnan,Guizhou,Hunan,Guangxi and Guangdong provinces. Shenghuayu12,maize single-cross variety (Yuenong9-5 / B73-1),is a maize variety with high yield,good quality and early maturity. The yield of the variety in Guangdong provincial variety regional test was 5 157.0 kg/hm2,that increased by 8.9% than Huayu8 (CK),6 787.5 kg/hm2,increased by 14.29% in the productive test from 2013 to 2014,respectively. It contains 64.6% starch,9.72% protein,3.30% oil and 791.94 g/L bulk density. Shenghuayu12,stress-tolerant maize,adapted to Guangdong spring or autumn-sowing cultivation,registered and certified by Guangdong Committee for Crop Variety Registration in 2015,has a great potential value for popularization.
Key words:maize;hybrid;Shenghuayu12;breeding