黃淮海南部優質抗逆玉米新品種選育技術探討

柳家友，閆海霞，趙全花，陳振華，蔡志勇，吳偉華，袁劉正

（1.漯河市農業科學院，河南 漯河 462300；2.河南豐碩種業有限公司，河南 漯河 462000）

黃淮海南部夏玉米區主要包括豫中南、皖北和蘇北等地區，是北亞熱帶向暖溫帶的交匯過渡區域，強對流天氣頻繁發生，特別是在夏玉米生長季節內極端天氣發生的概率和嚴重程度都比黃淮海的中、北部大得多。筆者試圖通過分析黃淮海南部夏玉米生長季節的特殊氣候環境條件對玉米生長發育及產量的影響，并結合漯河市農業科學院的玉米育種實踐，提出適宜該地區的優質抗逆宜機收夏玉米新品種選育技術。

1 黃淮海南部夏玉米生長的不利條件

1.1 陰雨寡照

一般7月下旬到8月中旬為黃淮海區域的雨季，日照時數少，空氣濕度大，出現陰雨寡照天氣的年份平均為27%左右，以黃淮海南部出現頻率較高。長時間的陰雨寡照天氣將導致玉米大面積減產。據統計，在河南省夏玉米減產的12 a中，有5 a花期遇陰雨天氣，占總減產年份的41.7%[1]。特別是2003年河南玉米花期遭遇嚴重陰雨天氣，平均減產達37.42%。前人模擬陰雨寡照天氣進行了大量研究發現，遮陰延遲玉米抽雄吐絲，雌雄間隔期拉長，造成花期不遇，授粉率下降，導致玉米產量下降[2-4]。

1.2 高溫熱害

近年來，高溫熱害已經逐漸成為威脅黃淮海南部玉米產區的主要自然災害。高溫一方面使花粉發育不正常或者敗育，導致花粉數量減少、生活力減弱，甚至完全喪失受精能力；另一方面使花粉粒分裂不正常，形成畸形。因此，高溫導致花粉的數量和活力下降，并最終導致玉米結實率降低和減產，嚴重時甚至顆粒無收[5]。2016年7月下旬到8月上旬黃淮海南部遭遇連續高溫熱害，受災地區平均結實率為41%。2017年國家玉米產業技術體系黃淮海區域的15個綜合試驗站針對7月中旬和8月上旬高溫天氣進行了調研，發現受高溫影響，部分地塊出現“香蕉”穗、苞葉短、雄穗不散粉或者花粉量少、果穗結實性差等現象，特別是先玉335畸形穗的發生率較高。

1.3 風災倒伏

黃淮海南部夏玉米生長后期的強降雨伴隨大風天氣會導致玉米大面積倒伏。2009年8月28—29日的風災，致使豫中南地區夏玉米倒伏超過了60萬hm2，其中，漯河市玉米倒伏9.7萬hm2，占全市玉米種植總面積的90.2%；倒伏主要為根倒伏和莖折斷，其中莖折斷比例高達60%左右[6]。2016年8月24日，豫南地區又發生了玉米大面積倒伏。

1.4 病蟲害嚴重

黃淮海南部特殊的氣候條件導致該地區玉米病蟲害發生嚴重。當前普遍發生且危害嚴重的蟲害主要是玉米螟，病害主要是南方銹病和莖腐病[7]。

2006年玉米螟在河南安陽、焦作、開封、周口、漯河、洛陽等地暴發流行，受害面積達134萬hm2，給玉米生產造成了極大損失[8]。2015年，玉米南方銹病在河南省重發生，發生面積達到188.5萬hm2，占玉米種植面積的56.1%[9-10]。玉米莖腐病作為河南省夏玉米生產中的主要病害之一，一般年份發病率為5%～10%，嚴重年份可以達到20%～30%，個別地區可以高達50%～60%，少則減產35%，重者甚至絕收[11]。

2 黃淮海南部夏玉米新品種選育的實踐及應用

2.1 找準育種目標，依靠自身優勢，培育優良品種

漯河市農業科學院早在2001年就根據黃淮海南部的特殊氣候條件對玉米品種的需求，確立了培育“優質、高產、抗逆”玉米新品種的育種目標，“抗逆”只要指的就是耐陰雨寡照、耐高溫，抗倒伏，抗病蟲。現已成功培育出漯玉336并在生產上大面積推廣種植。

漯玉336是漯河市農業科學院2001年根據既定育種目標，對含有Reid血統的骨干自交系漯系03進行目的改良，導入美國種質78599，組建二環系，經過5代南繁北育，增加環境壓力，2003年選育出了株型緊湊、生育期適中、制種產量高、抗逆性強、配合力高的優良自交系R2005。2003—2004年南繁期間，用昌7-2等骨干自交系對其進行測配，經過嚴格的觀察篩選，育成了高產、穩產、優質、抗逆性突出的玉米新品種[12-14]。

漯玉336于2010年4月通過河南省審定，審定號為豫審玉2010016。該品種具有如下特性。

（1）品質優良，商品性好。從表1可以看出，2008—2009年農業部農產品質量監督檢驗測試中心（鄭州）檢測，該品種籽粒品質達到普通玉米1等級國標；淀粉發酵工業用玉米2等級國標；飼料用玉米1等級國標；高淀粉玉米2等級部標。

表1 籽粒品質分析

（2）豐產、穩產性好。從表2可以看出，2007—2009年參加河南省玉米區試（6萬株/hm2），3 a該品種平均產量為8 956.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產4.9%，增產點率為80%。2008—2009年參加河南省玉米生產試驗（6萬株/hm2），2 a平均產量為9 187.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產8.3%。從3 a區試及2 a生產試驗結果看，該品種的種性穩定，豐產、穩產性均好。

表2 漯玉336試驗產量結果

（3）抗病、抗逆性好。2007—2009年河南農業大學植保系人工接種抗性鑒定表明，漯玉336高抗大斑病，中抗小斑病和莖腐病，抗彎孢菌葉斑病和瘤黑粉病，高抗矮花葉病和南方銹病，抗玉米螟。結合多年多點田間表現判定，該品種具備較強的抗逆性及綜合抗病性。

2.2 積極與企業組成科企聯合體，協作攻關，碩果累累

漯河市農業科學院積極與河南豐碩種業、獨立育種人陳振華等組成科企聯合體，開展協同攻關，已合作培育出的玉米新品種主要有陽光98、陽光99和豫豐3358等。

2.2.1 協作攻關，資源與技術共享，實現種質創新和品種突破 漯河市農業科學院與河南豐碩種業有限公司（原漯河市陽光種業有限公司）通過科企戰略合作，實現了玉米種質材料的共享，豐碩種業從漯河市農業科學院引進了一批兼具黃淮海種質的豐產穩產、抗病廣適能力與美系堅稈種質的抗倒伏倒折能力的優良基礎種質材料，利用與漯河市農業科學院進行技術交流獲得的一年三季自交系純合技術（專利“一種黃淮海地區玉米自交材料純合育種方法”，專利申請號為201611191369.0）與自交材料早代配合力測定技術（專利“一種玉米自交系選育方法”，專利申請號為201710241871.6），篩選出了 Y98，Y98-281，Y06-389，Y05-3987 等一批優良自交系，最終選育出了具備高產、穩產、優質、多抗、適應性廣的玉米新品種陽光98（Y98×Y98-281）與陽光 99（Y06-389×Y05-3987）。陽光98于2009年通過河南省品種審定委員會審定，審定編號：豫審玉2009026[15]；陽光99于2011年通過河南省品種審定委員會審定，審定編號：豫審玉2011024。漯河市農業科學院與獨立育種人陳振華合作育成了豫豐3358，于2008年通過河南省審定，審定編號為2008008。

2.2.2 培育出的玉米新品種高產穩產，品質優良，抗逆性強，適應性廣，推廣面積大

2.2.2.1 豐產穩產性好 由表3可知，陽光98于2007—2008年參加河南省玉米區試，2 a 19點次的試驗結果，平均產量 9 117.0 kg/hm2，比鄭單 958（CK）增產4.6%，豐產性好，增產點數∶減產點數為16∶3，增產點比率為84.2%，穩產性突出。2008年參加河南省玉米生產試驗（67 500株/hm2組），陽光98平均產量9 903.0 kg/hm2，比鄭單958（CK）增產9.5%，居試驗第1位，生產試驗8點匯總，全部增產。

表3 陽光98、陽光99和豫豐3358試驗產量結果

陽光99于2009—2010年參加河南省玉米區試，2 a區試結果平均產量8 812.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產5.1%，增產點率為87.0%，豐產穩產性突出。2010年河南省玉米生產試驗（6.75萬株/hm2組）11點匯總，10點增產1點減產，平均產量為8 475.0 kg/hm2，比對照鄭單958增產7.3%，居8個參試品種第6位。

豫豐3358于2006—2007年參加河南省玉米區試，2 a區試結果平均產量為8 305.5 kg/hm2，比鄭單958增產4.8%。2007年參加河南省生產試驗（6萬株/hm2組），平均產量為8 446.5 kg/hm2，比對照鄭單958增產7.3%。

2.2.2.2 品質優良 從表1可以看出，陽光98籽粒品質達到普通玉米1等級國標；飼料用玉米2等級國標；高淀粉玉米3等級部標。陽光99籽粒品質達到普通玉米1等級國標；飼料用玉米1等級國標；淀粉發酵工業用玉米1等級國標；高淀粉玉米2等級部標。豫豐3358籽粒品質達到普通玉米1等級部標，飼料用玉米2等級部標，高淀粉玉米2等級部標。

2.2.2.3 綜合抗逆性強 陽光98抗性鑒定：根據2007年河北省農業科學院植保所對陽光98人工接種鑒定表明，中抗彎孢菌葉斑病，高抗瘤黑粉病，中抗莖腐病，高抗矮花葉病，中抗南方銹病，感玉米螟。

陽光99抗性鑒定：河南農業大學植物保護學院人工接種鑒定表明，2010年高抗彎孢菌葉斑?。?級），抗莖腐病（3級）、矮花葉病（3級），中抗大斑?。?級）、小斑病（5級），感瘤黑粉病（7級），抗玉米螟（3級）。

豫豐3358抗性鑒定：2006年經河北省農業科學院植保所人工接種鑒定表明，抗瘤黑粉?。ú≈曷?.2%）、矮花葉病（病株率13.0%）；中抗小斑?。?級）、莖腐?。ú≈曷?3.6%）、玉米螟（5.2級）；感大斑?。?級）；高感彎孢菌葉斑?。?級）。

2.2.2.4 適應性廣，推廣面積大 玉米新品種陽光98與陽光99目前在河南省累計推廣89.5萬hm2，增產玉米32.3萬t，總增產值約6.13億元，預計在未來5 a，隨著推廣面積的不斷擴大，將產生更加顯著的社會和經濟效益，推廣應用前景廣闊。

豫豐3358根據2008，2009年2 a大田表現，一般產量為9 750～11 250 kg/hm2，高產攻關田有16 980 kg/hm2以上的增產潛力。東北春播區一般產量12 750 kg/hm2，高產地塊可達16 500 kg/hm2以上。該品種適宜在黃淮海夏玉米區及黑龍江、吉林、遼寧、陜西、內蒙古春玉米區有效積溫2 730～2 780℃區域種植。

3 黃淮海南部夏玉米新品種選育技術探討

3.1 以本土優勢種質為核心進行改良創新

本土優勢種質是品種取得抗逆穩產的保證，更是種質創新與利用的核心[16]。在黃淮海南部夏玉米區，隨著鄭單 958、浚單 20、魯單 981、漯玉 336、陽光98、陽光99、豫豐3358等玉米雜交種的育成以及推廣應用，它們的親本自交系鄭58，9058，R2005，浚 248，昌 7-2，浚 92-6，浚 92-8，齊 319，lx9801 逐漸被育種家們所重視，成為現階段黃淮海南部地區玉米育種的核心種質。這些材料主要屬于塘四平頭系統、瑞德系統和P群，雜優模式為Reid×塘四平頭和P群×塘四平頭。

塘四平頭種質是黃淮海夏播玉米區最優良的種質[17-20]，它的優點是一般配合力高、株型緊湊、花粉量大、灌漿速度快、早熟、結實性好、適應性廣，缺點是抗倒能力差，葉片持綠性差、籽粒外觀商品性差，因此，改良的重點是提高其抗病抗倒能力，改良籽粒色澤，力爭配合力進一步提高。

瑞德系統核心自交系在生產上的突出缺點是抗病蟲能力低，今后改良的重點是提高其抗病蟲能力和抗逆性。P群種質的缺點是對光溫反應較敏感，自身產量較低，對其改良的重點是保持其較高的配合力，降低其對光溫的敏感性，提高自身產量。

3.2 加強外來玉米種質改良利用，加快宜機收新品種選育

美國先鋒公司和孟山都公司整合世界優良的玉米資源以先進的育種理念創建的種質與我國種質有明顯的差異，具有莖稈堅韌抗倒伏、株型通透耐密植、籽粒品質好、脫水快等優點。此外，一些歐洲種質如KWS系列種質，也可以作為改良利用的重點。

黃淮海區適宜機械粒收的品種，至少要有以下特點：（1）達到生理成熟時籽粒含水量比較低，適收期籽粒含水量一般要求低于28%。（2）生育后期籽粒脫水速率快；（3）適當早熟；（4）耐密植，產量高；（5）抗倒伏，耐莖腐病，特別是生理成熟后抗倒伏性要好。

漯河市農業科學院早在2015年就設立了院優秀青年創新基金項目——“美國優良玉米種質在黃淮海區的改良與利用及育種技術平臺研究”，極大地拓寬了豫中南地區玉米遺傳育種的種質基礎，加速了宜機收籽粒玉米新品種的選育進程，推動該地區早日實現玉米生產的全程機械化。

3.3 利用先進的育種技術，提高育種效率

生物技術可大大提高育種效率，實現從“經驗育種”到“精準育種”的飛躍。當前，單倍體育種技術、分子標記輔助選擇育種技術在創造玉米種質資源方面發揮了重要作用，正在改變著以常規育種為主的我國玉米育種方式。

3.4 加強抗逆育種研究

針對黃淮海南部夏玉米生長季節環境變化多樣，極端天氣頻發，必須把耐陰雨寡照、抗倒伏、耐高溫作為育種目標，依靠自然和人工模擬逆境條件，積極從現有種質和外來種質中挖掘耐陰雨寡照、抗倒伏、耐高溫的種質，并加以改良利用。

針對近年來黃淮海南部區域玉米南方銹病和莖腐病發生比較重，導致玉米嚴重減產，亟需加強玉米南方銹病和莖腐病抗病性的研究和抗性品種的選育。同時在關鍵時期做好病害監測預警，定期開展田間取樣調查；通過優化栽培管理等措施，有效控制病害的流行勢頭，減輕損失，保障玉米生產安全。

在抗逆育種方面，漯河市農業科學院也進行了積極探索。從2009年開始，便結合豫中南特殊的氣候特征，開展了玉米耐陰性育種，篩選出了一批耐陰性強的種質資源，探索了玉米耐陰性的遺傳規律，掌握了玉米耐陰性改良方法，加快了黃淮海區玉米耐陰育種的進程。

3.5 科企合作，資源共享，聯合攻關

科企合作是國家鼓勵的新型科技創新模式。通過合作，可以實現資源共享、聯合鑒定篩選和育種平臺建設，加速育種進程。2014年農業部會同科技部實行玉米良種重大科研聯合攻關，培育篩選出一批突破性玉米的新品種，特別是適宜機收籽粒的玉米新品種，鑒定發掘出一批優異的種質資源，有效拓寬了玉米種質基礎。

漯河市農業科學院與河南豐碩種業、獨立育種人陳振華構建科企聯合體的成功實踐也證明，以市場需求為導向，以有實力的育繁推一體化種子企業和科研單位組成的攻關聯合體為依托的協同創新格局，將極大的加速培育與推廣適宜黃淮海南部種植的玉米新品種進程。

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