豫中南地區玉米種質創新方向

王會強 袁劉正 柳家友 付家鋒

（河南省漯河市農業科學院，漯河462300）

玉米是河南的主要糧食作物之一，河南玉米產量對全國玉米生產具有重要影響。近年來由于氣候條件復雜多變，影響豫中南地區農業生產的主要有高溫干旱、陰雨寡照、暴雨大風等不良氣候條件，造成玉米光合作用降低、結實率下降、倒伏，為莖腐病和南方銹病等病害的發生創造了有利條件，對夏玉米生產造成了不利的影響。玉米的種質創新是培育玉米新品種的基礎，通過種質創新能創造新的基因型，增加育種材料的遺傳多樣性，從而培育出適合當地生態環境條件的優良品種。因此，針對玉米生產過程中的問題，豫中南地區玉米種質創新要有以下幾個明確的方向。

1 耐高溫熱害

近年來全球氣候復雜多變，夏季極端高溫干旱天氣的時常出現，對河南夏玉米生產造成了十分不利的影響。河南省在2013年和2014年夏季都出現了嚴重的高溫干旱天氣，受災地區玉米減產嚴重；2016年7月下旬到8月上旬和2017年7月下旬，河南省大部分地區曾出現了連續高溫干旱的災害性天氣，尤其在豫中南地區，夏玉米生長受到高溫熱害脅迫影響，禿尖缺粒現象十分嚴重。其主要癥狀是：雌穗發育畸形，花粉量少且活力下降，授粉結實不良，果穗禿尖缺粒嚴重，產量明顯下降。高溫熱害的危害程度除與溫度及持續時間有關外還與品種、播期、水肥管理措施有關。

近些年先玉335類品種在豫中南地區種植面積較大，但這類品種通常雄穗分枝少、花粉量少、散粉周期短，較易受到高溫熱害的影響；而鄭單958類品種則受高溫熱害影響較小。選育和推廣耐熱性較強的玉米品種是減少高溫熱害損失的有效途徑，因此要充分利用好本地優質種質資源的耐高溫干旱特性，整合外來優質基因，篩選出適合當地環境條件的耐高溫熱害種質資源。

2 抗倒伏

倒伏已經成為影響河南玉米生產的重要因素。2016年8月下旬大風降雨天氣造成豫中南地區玉米大面積倒伏，此時玉米正處在灌漿期，對產量影響極大。影響玉米倒伏的因素有氣候、密度、施肥、病蟲害等外因，也有品種抗倒伏能力等內因，大風和大雨是造成玉米大面積倒伏的主要原因[1]。7-8月份是豫中南地區高溫、多雨的季節，此時正是夏玉米生長旺盛期，莖稈較幼嫩、脆弱，若遇極端大風降雨天氣，極易發生倒伏。

預防玉米倒伏，需通過育種手段和改進栽培措施來實現。抗倒伏性育種的關鍵在于基礎材料，目前國內很少同時具有矮稈、莖稈堅韌、根系發達、葉片短而適度寬、耐密植等優良基因的玉米材料，這使得抗倒伏育種發展相對緩慢，市場上缺乏同時具備高產、密植、高抗倒伏的玉米品種[2]。豫中南地區目前種植面積較大的主流品種抗倒伏性狀較差，如鄭單958生長后期脫水慢，莖稈軟弱容易倒伏；先玉335前期發根慢，容易發生根倒，耐密性和適應性稍差[3]。就目前而言，在育種領域普遍缺乏耐密抗倒伏品種，而且這種現狀的徹底改善需要育種工作者長期選擇、積累和改進。

3 耐陰雨寡照

陰雨寡照天氣是黃淮海玉米區玉米生長期，尤其是后期時常發生的災害性天氣，造成玉米生長發育延緩、雌雄花器官發育不協調，嚴重影響了玉米的灌漿與充實，導致產量下降[4]。河南省夏玉米花期陰雨日數空間分布特征表現為自西北向東南逐漸增加[5]，豫中南夏玉米花期集中在7-8月，正值黃淮海夏季降水集中時期，所以受陰雨寡照影響較大。

在連陰雨災害易發區，種植耐陰性強的品種是緩解連陰雨災害造成玉米減產最為簡單且有效的途徑。研究發現，遮陰條件下雌雄間隔期、凈光合速率、行粒數、地上部干物質量、子粒產量減少的百分率等可作為田間鑒定玉米耐陰性的有效指標對玉米的耐陰性開展評價[6]。不同玉米品種對連陰雨災害的耐受性存在顯著差異，雖然目前豫中南種植面積較大的主流品種先玉335和鄭單958都屬于耐陰性強的品種[7]，但是受陰雨寡照影響仍然較大。目前經過鑒定的耐陰性強的玉米自交系有中72、鄭 32、9801、京 24、P138、京黃、昌 7-2、894、鄭35等[8]，今后可以利用這些耐陰性強的基礎材料進行種質創新，為高產耐陰玉米品種的選育提供基礎材料。

4 抗莖腐病、南方銹病

玉米莖腐病和南方銹病是豫中南夏玉米區常見的病害，發病面積大，危害程度高。玉米莖腐病和南方銹病的發生都與氣候條件有關。玉米生長中后期雨水偏多，雨后突然轉晴的天氣容易造成莖腐病的發生。玉米南方銹病是一種氣傳病害，隨著耕作制度的改變、全球氣候的變化、品種的更替，南方銹病在豫中南地區的發病面積和危害程度均呈逐年加重趨勢[9]。選育和種植抗病品種是防止莖腐病和南方銹病的最經濟有效的措施。目前我國玉米遺傳基礎狹窄，抗莖腐病的種質資源較少，選育的抗莖腐病自交系主要有吉 815、京系 01、冀 524、沈 219、冀豐58、沈單7 等[10-11]。豫中南地區大面積推廣種植的品種如鄭單958、先玉335等大多易感南方銹病，抗或高抗南方銹病的材料較少，目前僅有齊319、沈137 、P25和W2D等[12-13]。在今后的抗病育種過程中，可將這些抗或高抗品種作為基礎材料，同時應引進國外抗玉米莖腐病和南方銹病的種質資源，進行種質資源創新，加強抗病自交系和雜交種的選育。

抗性種質的篩選和鑒定是玉米種質創新的基礎，穩定多抗的玉米種質是豫中南地區種質創新的目標，對抗性育種有至關重要的作用。一方面可以利用國內的地方品種、自交系和群體等材料進行抗性鑒定和種質創新；另一方面應合理引進熱帶、亞熱帶玉米種質資源，拓寬玉米種質基礎，但是由于熱帶、亞熱帶材料有一定的缺陷，需要加強研究，謹慎使用。同時要利用現代生物技術手段加快種質資源的創新進程，為培育適應豫中南地區氣候條件的玉米新品種奠定基礎。