引進南非玉米種質資源的篩選及利用

許洛 王春海 馮健英 王紹新

摘要對從南非引進的27份種質資源材料進行了田間鑒定、適應性篩選、自交系選育。結果表明，該批引進材料適應性好、類型豐富、抗倒性強。對這些材料進行青貯玉米種質資源的改良利用，從而培育出一批青貯玉米新種質。

關鍵詞南非；玉米種質；篩選；利用

中圖分類號S502.4文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）09-0053-02

Screening and Utilization of Maize Germplasm Resources Introduced from South Africa

XU Luo， WANG Chunhai， FENG Jianying， WANG Shaoxin*

（Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Shijiazhuang， Hebei 050041）

AbstractField identification， suitability selecting and inbred line breeding of 27 germplasm resources were carried out， which were introduced from South Africa. Results showed that these germplasm resources had the advantages of good adaptation， abundant types and strong lodging resistance. These germplasm resources were used for the improvement and utilization of silage corn， so as to cultivate a batch of new germplasm resources of silage corn.

Key wordsSouth Africa；Maize germplasm；Screening；Utilization

玉米是世界上重要的糧食作物之一，玉米產量的提高與雜交種使用有直接關系，其中品種改良對增產的貢獻率占40%。玉米種質資源是育種重要的物質基礎[1]，搜集種質資源、拓寬種質基礎在玉米品種改良中占有重要地位[2]。掌握的資源量和研究利用程度決定了育種效率，狹窄的種質基礎降低了進一步提高雜種優勢潛力和增強抗逆能力的可能性。通過玉米種質資源的引進和創新，擴大玉米種質資源的遺傳基礎，開展種質鑒定、評價和利用，對改善玉米品質、提高產量和抗性具有重要的現實意義[3-5]。

2014年賈銀鎖有選擇性地從南非引進了一批遺傳類型較為豐富的種質資源。根據玉米種質資源材料的特點，該研究對其進行鑒定、試驗并利用，培育出18份優質玉米新種質和87個趨于穩定的自交穗行。

1引進南非玉米種質資源的篩選

1.1引進種質資源的生物學性狀

從南非引進遺傳類型較

為豐富的種質資源27份。其中，自交系20份，地方種質7份。2014年在趙縣農場試驗地進行種植鑒定。試驗地土質為砂壤土，肥力中等，灌排方便。自交系種植3行，群體種植5行，地方種質種8行。前茬小麥，6月15日播種，種植采用順序排列，2行區，行長5 m，大小種植，小行0.4 m，大行0.8 m，株距0.3 cm。自交系選擇15個典型植株進行套袋自交，每個群體選擇30株的花粉混合授粉，雜交種自交10株。其他栽培管理等同于大田，調查每個自交系和群體雄穗散粉至雌穗吐絲的間隔天數（ASI）、株高、穗位、生育期。收獲后進行室內考種，記載穗粗、軸粗、穗行數。

由表1可知，引進種質資源的平均生育期105.5 d，多屬中熟性類型；平均株高213 cm，平均穗位65 cm；平均穗粗4.4 cm，平均軸粗2.7 cm，平均穗行數16.3行，平均行粒數21.85個，平均穗長15 cm，說明該批種質資源的果穗粗、長，行粒數較多，自交系自身產量較大。

1.2引進種質資源的篩選技術路線

通過對南非種質資源南繁北育，異地鑒定，輪回選擇，利用多種育種手段創新拓展玉米種質資源。根據引進資源的地方種和自交系的區別，對引進種質進行以下改良：對自交系進行南繁加代、適應性和配合力鑒定。對地方種質連續進行人工套袋自交，針對抗性、產量和品質進行性狀選擇。

1.3進種質資源的篩選結果

在對引進種質材料的生物學特性和產量性狀充分研究的基礎上，經過2014—2015年種植鑒定，大部分材料具有雌雄花協調性好、抗病、抗倒伏、莖稈粗壯、籽粒品質優等特點。20份自交系經過南繁加代及適應性鑒定，結果顯示2份由于抗病性差及ASI太大而未結實；篩選出適應河北省氣候的優質玉米新種質18份，這些種質材料具有適應河北中南部小麥、玉米種植模式，生育期適中、莖稈粗壯、籽粒品質優等特點。在田間鑒定的同時，直接利用18份南非自交系與6份河北省骨干系進行雜交測配，獲得100個雜交組合，同時與部分自有骨干系組配，篩選出15個高產抗倒表現優良的雜交組合。通過鑒定，結果顯示品種sa-5表現特優，適應河北省氣候，產量高，一般配合力高；sa-13表現與骨干親本H1710很高的特殊配合力，經過2年的復配鑒定目前該組合提交聯合體區域試驗。sa-11表現也較好，具有抗倒伏、產量高、穗部性狀遺傳力高、特殊配合力高的優點；sa-8產量高，穗部性狀遺傳力高，利用改良玉米自交系效果明顯，其籽粒品質明顯提高。

利用引進7份地方種質材料人工套袋自交進行自交系選育，獲得了230個自交穗行并進行了加代田間篩選，獲得87個趨于穩定的自交穗行，大部分高代材料的產量、長勢及雌雄花協調性表現很好；采用自有骨干系進行測配，獲得180多份組合。下一步需對雜交組合繼續鑒定，合理利用南非種質資源。因此，引進的玉米種質材料豐富了河北省玉米種質資源，拓寬了玉米育種材料的遺傳基礎，有利于加快河北省玉米新品種的育種進程。

2引進南非玉米優異種質資源的利用

以引進種質資源sa-13為母本、自有骨干系H1710為父本進行雜交組合，獲得石玉1503。由表2可知，2015年石玉1503比對照平均增產4.88%，11個試驗點中僅有3個點次減產，說明該品種品質優良，有很好的豐產性和穩產性。

2016年，石玉1503參加河北眾誠玉米科企聯合體區域試驗。由表3可知，石玉1503比對照增產4.54%，居11個參試品種的第2位，9個參試點全部增產，倒折率為0，倒伏率為3.4%，均較低。因此，石玉1503被推薦同時參加2017年度區域試驗和生產試驗。

3小結

南非是世界上畜牧業高度發達的國家之一，其青貯玉米是畜牧業的主要原料，南非玉米資源具有熱帶、亞熱帶豐富的遺傳多樣性。玉米根系發達、高抗倒伏，其莖稈雖較細小，但堅韌性好、植株抗逆性強。篩選出的自交系可直接用于生產和品種選育，又是改良選育新系的理想材料。2015年隨著國家供給側改革及農業產業結構調整，青貯玉米市場越來越廣闊，適應當地生產的新品種選育越來越緊迫。今后，需對篩選的全部材料開展品質及纖維素等成分檢測，充分利用引進的南非種質材料對現有的玉米自交系品質進行改良，選育重點是穗部性狀的篩選，創新青貯玉米種質資源，開展青貯玉米品種選育，盡快審定新青貯玉米品種，著重引進可直接或間接利用的青貯自交系，以加快新品種選育的進程。

4討論

（1）玉米育種是以利用雜種優勢為主，雜交種的增產潛力取決于親本自交系的合理組配，因此選育優良的、配合力高的自交系是利用雜種優勢的基礎。我國玉米育種研究進展緩慢，其主要原因是種質資源匱乏[6]。因此，拓寬種質基礎和豐富選系的原始材料成為育種工作者急于解決的問題，外來種質引進越來越受到玉米育種家的重視。

（2）對引進的27份種質的鑒定結果顯示，其綜合性狀表現良好，自交系大部分能適應河北省氣候，具有配合力高、植株高大、抗病、抗倒、莖稈堅韌的優點。其地方種質類型較為豐富，自交后代分離大，部分材料優異性狀較為突出，具有較高的利用價值。

（3）青貯玉米是我國玉米生產所需的特用玉米類型。目前，河北省青貯玉米缺口很大，且無通過審定的青貯玉米品種。目前的青貯玉米都是用普通籽粒玉米替代，可充分利用這批種質資源培育青貯玉米品種，改良原有的種質資源。

（4）在篩選自交系及地方種質自交系的選育利用過程中，后代也有表現出雌雄花協調性差、不能結實的現象，在以后利用過程中應加以重視。

參考文獻

[1] 曾三省.中國玉米雜交種的種質基礎[J].中國農業科學，1990，23（4）：1-9.

[2] 佟屏亞.中國玉米種質資源的整理與成就[J].中國種業，2001（3）：7-8.

[3] 張世煌，田清震，李新海，等.玉米種質改良與相關理論研究進展[J].玉米科學，2006，14（1）：1-6.

[4] 葉金才.利用外源種質選育優良玉米自交系及強優勢雜交種的實踐與思考 [J].山東農業科學，2000（3）：11-13.

[5] 趙福成，譚禾平，盧德生，等.美國特用玉米種質的引進與鑒定[J].浙江農業科學，2011（3）：565-568.

[6] 譚華，黃開健，韋國能，等.外引優質蛋白玉米自交系利用潛力評析[J].廣西農業科學，2001（4）：177-179.