玉米自交系新01A3及其改良系的選育及應(yīng)用

衛(wèi)曉軼 洪德峰 魏 鋒 馬俊峰 馬 毅 王稼苜 張學(xué)舜

（河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，新鄉(xiāng) 453002）

玉米種質(zhì)資源是育種的基礎(chǔ)。隨著玉米產(chǎn)量的不斷提高，株型和農(nóng)藝性狀的不斷改善，以及玉米抗病蟲害、抗倒性等的增強(qiáng)，玉米種質(zhì)的不斷改良和創(chuàng)新尤顯重要[1-2]。為此，選育出綜合抗逆性強(qiáng)、配合力高的優(yōu)良玉米自交系，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 黃淮海地區(qū)的雜種優(yōu)勢模式

構(gòu)建雜種優(yōu)勢利用模式是提高育種效果的有效途徑。某個(gè)特定的雜交優(yōu)勢配對模式中的育種材料組群稱作雜種優(yōu)勢類群[3]。我國玉米主要種質(zhì)可分為 5大雜種優(yōu)勢群，9個(gè)亞群，即改良Reid群、Lancaster（簡稱Lan.）群（包括 Mo17和自330 2個(gè)亞群）、四平頭群、旅大紅骨群和其他雜種優(yōu)勢群（包括外雜選、綜合品種選、Suwan和其他低緯度種質(zhì)4個(gè)亞群）[4]。黃淮海地區(qū)主要的雜種優(yōu)勢模式有I：唐四平頭×Reid（SS）；II：唐四平頭×Lancaster（NSS）；III：（Reid ×Lancaster）二環(huán)系 ×唐四平頭。雜種優(yōu)勢類群的劃分是玉米雜種優(yōu)勢利用的基礎(chǔ)，對雜交種組配和自交系改良具有重要的指導(dǎo)意義。唐四平頭是黃淮海地區(qū)主要雜種優(yōu)勢群，選育和改良唐四平頭類自交系，對黃淮海玉米雜交種的選育至關(guān)重要。

2 新01A3的選育過程和選育方法

新01A3是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2001年用河南省生產(chǎn)試驗(yàn)種A作基礎(chǔ)材料，連續(xù)3代選株自交后，2003年又用昌7-2回交，經(jīng)連續(xù)7代選株自交，于2007年選育而成的玉米自交系。屬于唐四平頭雜種優(yōu)勢類群。新01A3于2016年3月1日獲得植物新品種權(quán)保護(hù)，品種權(quán)號為CNA20120305.4。

3 新01A3的生長表現(xiàn)

3.1 特征特性 新01A3除了具有昌7-2抗病性較強(qiáng)和株型較好的特點(diǎn)外，還具有抗倒性突出、配合力高、穗部行數(shù)清楚的突出特點(diǎn)。在黃淮海地區(qū)屬中熟自交系，夏播生育期108d左右；從發(fā)育階段上看，前期發(fā)育較慢，后期發(fā)育較快，幼苗生長整齊健壯，葉片上沖，葉色深綠，葉鞘紅色，株型緊湊，葉夾角小，有利于光能利用，株高160cm，穗位高70cm。雄穗中大（分枝數(shù)4～5個(gè)），花絲紅色，花藥黃色，護(hù)穎綠色，雌雄協(xié)調(diào)，雄穗開花早于雌穗吐絲l～2d，散粉期長，散粉日數(shù) 5～7d。花粉粒細(xì)小、飽滿，粉量較大。果穗筒型，穗長14～l6cm。穗粗4.2～4.8cm，穗行數(shù)l6～18行，子粒硬粒型、橘黃色，千粒重280g左右。新01A3一般配合力高，高抗大小斑病、絲黑穗病、青枯病和紋枯病，易感蚜蟲。莖稈堅(jiān)韌，抗倒能力強(qiáng)，每667m2產(chǎn)量在200kg以上。

3.2 主要適宜生長區(qū)域 新01A3適宜的種植區(qū)域?yàn)辄S淮海夏玉米區(qū)、西北玉米區(qū)和東北春玉米區(qū)。

3.3 主要栽培技術(shù) 每667m2播種量2.5kg，適宜密度5000株/667m2，宜采用60cm等行距，或80cm、40cm寬窄行的種植方式。播種后及時(shí)澆蒙頭水，保證一播全苗。采用分次施肥法，即播種后30d施總追肥量的40%，播種后45d施總追肥量的60%。苗期注意防治薊馬和地下害蟲，大喇叭口期用殺蟲劑丟心防治玉米螟。

4 新01A3的改良和創(chuàng)新

利用 Lx9801、S121、浚 926、K12、京 24等國內(nèi)優(yōu)異種質(zhì)資源，通過階梯式復(fù)合雜交育種、回交育種、循環(huán)育種等育種手段，對新01A3進(jìn)行了改良和創(chuàng)新，使有利基因不斷累加，從而選育出了新01A3的一系列改良系，如新4095、新913、新3782等。目前，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家科研院校和種子企業(yè)與河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院簽訂了使用協(xié)議，并育成了多個(gè)國審和省審品種，在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。

新4095是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院用自交系新01A3與浚926雜交后再與昌7-2雜交，然后用新01A3回交，經(jīng)連續(xù)多代自交選育而成。新913是用Lx9801與外引系S121雜交后代F1，再與自交系新01A3雜交后，經(jīng)連續(xù)多代自交選育而成。新3782是河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院用自選系新6與浚926雜交后，經(jīng)連續(xù)多代自交選育而成。新6選自2001年河南省夏玉米生產(chǎn)試驗(yàn)種A，是新01A3的姊妹系。

5 新01A3及其改良系的應(yīng)用

在選育出新01A3及其改良系的基礎(chǔ)上，通過引進(jìn)歐美種質(zhì)資源，利用測用結(jié)合的方法，直接選育出了優(yōu)良新組合，這在一定程度上縮短了育種年限。其中，由新01A3作父本組配的豫單606于2014年通過河南省玉米品種審定（審定編號：豫審玉2014009），2012年參加河南省玉米品種區(qū)域試驗(yàn)（4500株/667m2二組），每667m2平均產(chǎn)量819.7kg，9點(diǎn)匯總，8點(diǎn)增產(chǎn)1點(diǎn)減產(chǎn)，比對照鄭單958增產(chǎn)10.2%，差異達(dá)極顯著，居16個(gè)參試品種第1位；2013年續(xù)試（4500株/667m2二組），平均產(chǎn)量598.5kg，8點(diǎn)匯總，7點(diǎn)增產(chǎn)1點(diǎn)減產(chǎn)，比對照鄭單958增產(chǎn)8.77%，差異達(dá)極顯著，居17個(gè)參試品種第6位。2013年參加河南省玉米品種生產(chǎn)試驗(yàn)（4500株/667m2組），10點(diǎn)匯總，9點(diǎn)增產(chǎn)1點(diǎn)減產(chǎn)，每667m2平均產(chǎn)量611.0kg，比對照鄭單958增產(chǎn)4.6%，居10個(gè)參試品種第6位[5]。

豫單606于2015年通過國家玉米品種審定，2013-2014年參加黃淮海夏玉米品種區(qū)域試驗(yàn)，2年每667m2平均產(chǎn)量679.3kg，比對照增產(chǎn)4.5%。2014年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，每667m2平均產(chǎn)量679kg，比對照鄭單958增產(chǎn)6.2%。

李風(fēng)章等[6]研究表明在11個(gè)參試品種中，豫單606每667m2產(chǎn)量為764kg，居第1位，且抗逆性強(qiáng)。許多研究表明，玉米產(chǎn)量的提高總伴隨著干物質(zhì)積累量的不斷增加[7]，王玉華等[8]對不同玉米品種吐絲期干物質(zhì)積累特點(diǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示豫單606屬于總干物質(zhì)積累量比較大的品種。

由新01A3作父本組配的新單61于2018年完成了河南省農(nóng)作物品種試驗(yàn)程序，并完成報(bào)審程序，有望通過審定。同時(shí)，新單61于2018年完成了國家農(nóng)作物品種試驗(yàn)程序，并完成報(bào)審程序，有望通過審定。2015年河南省玉米區(qū)域試驗(yàn)（5000株/667m2B組），12點(diǎn)匯總，12點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，新單61每667m2平均產(chǎn)量766.1kg，比對照鄭單958增產(chǎn)23.4%，差異極顯著；2016年續(xù)試，11點(diǎn)匯總，9點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率81.8%，新單61平均產(chǎn)量658.9kg，比對照鄭單958增產(chǎn)10.3%，差異極顯著。2017年參加河南省玉米生產(chǎn)試驗(yàn)，12點(diǎn)匯總，12點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，每667m2平均產(chǎn)量659.4kg，比對照鄭單958增產(chǎn)9.1%。新單61于2017年正式通過由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院李少昆研究員、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)李潮海教授等來自于多家單位組成的專家組測產(chǎn)驗(yàn)收，每667m2產(chǎn)量達(dá)到了1029.4kg。

新單68于2017年通過河南省品種審定委員會審定（審定編號：豫審玉2017023）。2014年參加河南省區(qū)域試驗(yàn)，每667m2平均產(chǎn)量為690.6kg，比鄭單958極顯著增產(chǎn)10.1%，居本組試驗(yàn)第2位。與鄭單958相比，全省12個(gè)試點(diǎn)均增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比率為100%。2015年續(xù)試，每667m2平均產(chǎn)量為749.6kg，比鄭單958極顯著增產(chǎn)15.5%，居本組試驗(yàn)第8位。與鄭單958相比，全省12個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比率為100%。2016年河南省生產(chǎn)試驗(yàn)6個(gè)核心點(diǎn)每667m2平均產(chǎn)量為546.8kg，比對照增產(chǎn)4.39%，居參試品種第3位。核心點(diǎn)和輔助點(diǎn)13個(gè)試點(diǎn)合并匯總，11點(diǎn)增產(chǎn)，2點(diǎn)減產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)比率84.6%；平均產(chǎn)量608.1kg，比對照鄭單958增產(chǎn)4.8%，居本組參試品種第3位。

新單68于2016年同時(shí)參加國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系河南農(nóng)科聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，因表現(xiàn)優(yōu)異，2017年進(jìn)入河南農(nóng)科聯(lián)合體第2年區(qū)域試驗(yàn)，和生產(chǎn)試驗(yàn)同步進(jìn)行。目前已完成試驗(yàn)程序，并完成報(bào)審程序，2018年即將通過審定。

由新4095作父本組配的玉米品種新單65，2016年參加國家良種重大科技聯(lián)合攻關(guān)玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)，因表現(xiàn)優(yōu)異，2017年晉升國家良種重大科技聯(lián)合攻關(guān)玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)第2年，和生產(chǎn)試驗(yàn)同步進(jìn)行，目前已完成試驗(yàn)程序，并完成報(bào)審程序，有望通過審定。2017年新單65參加國家良種重大科技聯(lián)合攻關(guān)玉米機(jī)收組生產(chǎn)試驗(yàn)，每667m2平均產(chǎn)量617.49kg，比對照鄭單958增產(chǎn)4.13%。

采用新01A3及其改良系作親本選育的玉米新品種，到目前為止，通過審定的有：豫單606、新單68，即將通過審定的有：新單61和新單65。在試驗(yàn)程序中的有：新單58、新單78和新單88等。通過高產(chǎn)示范推廣，下一步建立高產(chǎn)示范田和高產(chǎn)攻關(guān)方，將實(shí)現(xiàn)新單68、新單61等新單系列品種的大面積推廣應(yīng)用種植，這將為河南省乃至我國的玉米生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。