玉米雜交種寧研518的選育

韓成衛 蔣 飛 宋春林 曾蘇明 吳秋平 孔曉民 張 晨 劉懷勝

（1山東省濟寧市農業科學研究院/國家玉米產業技術體系濟寧綜合試驗站，濟寧 272031；2山東金諾種業有限公司，泗水 273200）

玉米是糧、經、果、飼、能多元用途作物，已發展成為我國第一大作物，在國家新增500億kg糧食規劃中承擔著53%的份額，玉米產量的高低和豐欠對于糧食安全和畜牧業的發展具有重要影響[1-2]。黃淮海夏玉米區占全國玉米種植面積的30%以上，當前玉米生產中普遍存在主栽品種較少、種植品種過于單一、同質化現象嚴重、種質基礎狹窄、抗風險能力較弱等突出問題[3-5]。在現有核心種質的基礎上，如何進一步提高骨干自交系的配合力和抗病性，是現代玉米育種研究的重要課題。針對當前主推玉米品種生育期偏長，適應性、穩產性差，抗病、抗倒能力弱，子粒脫水慢，不適合機械化作業等主要限制因素，本課題組歷經10余年系統研究，把國內種質良好的豐產性與富含抗病、抗倒及耐旱等優良基因的熱帶、亞熱帶種質相融合，培育出玉米雜交品種寧研518，于2015年通過山東省農作物品種審定委員會審定，審定編號：魯審玉20160012。該品種株型清秀、熟期適中、高產穩產、優質多抗、適應性廣，克服了玉米優質與抗病蟲害之間的矛盾，在品質、產量、抗性相兼顧方面有重大突破，在玉米生產上有著廣闊的推廣應用前景。

1 育種思路與目標

針對黃淮海區夏季高溫、多風、多雨，自然災害頻發，對玉米抗逆性要求高的實際情況，玉米育種總體思路是以選育高產、優質、多抗、耐密品種為目標，以拓寬種質資源，引進融合熱帶、亞熱帶以及國外玉米種質資源為手段，通過采用高密度（12萬株/hm2）、大群體（S1群體 3000個以上基本株）、強脅迫（采取早播種、高密、干旱，中期進行蟲害、病害脅迫，后期進行耐貧瘠、耐干旱脅迫）、嚴選擇（加大基本株的淘汰力度）等育種技術手段[6]，最終實現優良自交系創制和品種培育。具體指標：一是高產，比對照種鄭單958增產5%以上，每667m2產量超過650kg，高產栽培下達到800kg以上；二是耐密，適宜種植密度82500株/hm2；三是品質優，子粒純黃、硬粒型或半硬粒型并且達到普通玉米國標二級以上；四是適應性廣，適宜不同玉米生態區種植；五是抗性強，抗倒伏和抗倒折性能優于本地主栽品種，適宜機械收獲；六是易制種，每hm2種子產量達8250kg以上。

2 技術路線

根據黃淮海區主推品種的特性，采用的育種技術路線是以二環系選育和回交轉育等育種方法和優中選優的材料組織原則，確定了瑞德×黃早4及其衍生系、PB群×黃早4及其衍生系為主要雜優模式，以選育抗逆性強、株型緊湊、早熟耐密、配合力高、自身選育過程產量高的自交系為核心，高效利用國內外的玉米核心種質，立足于黃改系的改良，創造性地將旅大紅骨種質的優良基因有效融入黃改系種質，提高品種選育效率和拓展親本自交系遺傳基礎，實現品種高產性能的突破。

3 親本來源及選育過程

3.1 親本來源 母本 J16選自XOM群體，XOM群體是由X1132X與美國無名雜交種為基礎材料選育3代后加入鄭58連續自交8代選育而成。

2004年夏，在濟寧農科院試驗農場的小隔離區混合種植X1132X與美國無名雜交種，任其自由授粉，以形成XOM群體作為選系基礎材料。采用系統選育和半同胞輪回選擇的方法進行選擇，當選優良單株一半放到育種圃中進行自交，以加快育種進程，另一半采用半同胞輪回選擇的方法進行群體改良。2005-2006年在濟寧、海南兩地種植加代，田間和室內考種主要依據植株綜合性狀進行選擇，保留株型緊湊、子粒馬齒型或半馬齒型、出子率高、結實性好、生育期較早、抗病性強、抗倒伏能力高的植株行。2008年在S4進行植株行間配合力測定，同時加入鄭58。根據測配結果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，對高配合力穗行的回交果穗繼續進行自交選擇，于2009年冬選育出抗逆性強、株型緊湊、早熟耐密、配合力高、自身產量高的母本自交系 J16（圖 1）。

父本 JN09選自（LX9801/丹598）//LX9801，根據LX9801具有一般配合力高、成熟早、出子率高的特點，與穗大、行數多、穗粒數多、抗倒性好的丹598組合二環系，連續自交2代后回交LX9801，經連續自交，選育優良父本自交系JN09。

圖1 寧研518選育系譜圖

2005年南繁組配LX9801與丹598的雜交組合作為選系基礎材料。2006-2008年在濟寧、海南兩地種植加代，田間和室內考種主要依據植株綜合性狀進行選擇，保留株型緊湊、子粒半馬齒型或馬齒型、出子率高、結實性好、生育期較早、抗病性強、抗倒伏能力高的植株行。2007年在S3進行植株行間配合力測定，同時用LX9801進行回交。根據測配結果淘汰低配合力的穗行，保留高配合力的穗行，對高配合力穗行的回交果穗繼續進行自交選擇，于2009年選育出配合力高、熟期適當、出子率高、抗倒性好的父本自交系JN09（圖 1）。

3.2 選育過程 濟寧市農業科學研究院與山東金諾種業有限公司在2010年以自選系J16作母本、JN09作父本組配J16×JN09雜交組合。2011年在濟寧市農科院試驗地進行雜交組合觀察、篩選試驗，該組合每hm2平均小區產量11475kg，比對照種鄭單958增產22.7%。2012年參加山東省夏玉米新品種預備試驗，每667m2平均產量730.2kg，較對照種鄭單958增產16.3%。2013-2014年參加山東省區域試驗，2年每667m2平均產量706.8kg，比對照鄭單958增產4.9%。2015年參加生產試驗，每667m2平均產量711.5kg，比對照鄭單958增產6.7%。2016年通過山東省農作物品種審定委員會審定。

4 品種特征特性

4.1 農藝性狀 株型緊湊，夏播生育期108d，比鄭單958早熟1d。全株葉片20片左右，葉鞘紫色，花絲紅色，花藥綠色，雄穗分枝5～8個。株高297.5cm，穗位高112.2cm，倒伏率1.1%，倒折率3.2%。果穗錐形，穗長17.7cm，穗粗4.9cm，禿尖0.6cm，穗行數16.7行，穗粒數573.4粒。紅白軸，黃粒、半馬齒型，出子率86.3%，千粒重328.9g，容重754.6g/L[7]。

4.2 抗性 寧研518根系發達、莖稈粗壯，抗倒性與對照種鄭單958相當。抗病性較強，2014年經河北省農林科學院植物保護研究所（國家黃淮海夏玉米區試抗病性指定鑒定性單位）抗病性接種鑒定：中抗小斑病、彎孢葉斑病、矮花葉病和褐斑病，感大斑病、莖腐病，高感瘤黑粉病[7]。

4.3 品質表現 2014年經農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）品質分析：粗蛋白含量10.97%，粗脂肪4.8%，賴氨酸2.58μg/mg，粗淀粉72.10%。子粒品質達到國家一級普通玉米和一級飼用玉米的品質指標。

5 產量表現

經過多年多點比較試驗，寧研518均表現出較好的豐產性。2012年參加山東省夏玉米新品種預備試驗，每667m2平均產量730.2kg，較對照品種鄭單958增產16.3%。2013-2014年參加全省夏玉米品種普通組（4500株/667m2）區域試驗，2年每667m2平均產量706.8kg，比對照鄭單958增產4.9%，25處試點21點增產，4點減產。2015年參加生產試驗，每667m2平均產量711.5kg，比對照鄭單958增產6.7%[7]。2015-2016年在濟寧、菏澤、棗莊、聊城、德州、濰坊等不同生態地區培創的多塊高產攻關田，經實打驗收，每667m2平均產量均超過850.0kg；嘉祥縣、兗州區創建的百畝示范方，經測產驗收平均產量為837.9kg。2016年參加國家玉米產業技術體系黃淮海區域機械化生產品種示范試驗，每667m2平均產量753.9kg，比對照種鄭單958增產8.2%；2017年參加國家玉米產業技術體系濟寧綜合試驗站玉米全程機械化高效生產技術百畝示范方，經專家測產驗收，5個百畝示范方平均產量725kg，較對照種鄭單958增產10.3%。

6 高產栽培技術要點

6.1 選地、播種 在中等肥力以上地塊種植。適宜播種期為6月上中旬，精選后的種子選擇高效、低毒、無公害的玉米種衣劑拌種。中產和中高產田密度以67500～72000株/hm2為宜，高產田密度以75000～82500株/hm2為宜，超高產攻關田密度可達82500～90000 株 /hm2。

6.2 田間管理 科學施肥，澆好“三水”，即拔節水、孕穗水和灌漿水。該品種苗期發育較慢，重施磷鉀提苗肥，增施拔節肥；播種后要及時進行化學除草，采用土壤封閉或莖葉處理；苗期防治灰飛虱、蚜蟲，大喇叭口期采用顆粒劑撒心防治玉米螟。

6.3 適時收獲 玉米子粒乳線消失或子粒尖端出現黑色層時收獲，充分發揮該品種的增產潛力[8]。

7 應用推廣

寧研518具有優質、高產、抗逆性強、抗病蟲、適應性強、適合機械化作業等特點，在生產中受到廣大農民的廣泛好評與認可，推廣應用面積逐年增大。2015-2017年在濟寧、菏澤、棗莊、聊城、德州、濰坊等地試驗示范種植面積14.3萬hm2，每667m2平均增產玉米37.9kg，新增社會經濟效益1.23億元，效益顯著。

[1] 李少昆，王崇桃．中國玉米生產技術的演變與發展[J]．中國農業科學，2009，42（6）：1941-1951

[2] 趙明，李少昆，董樹亭，等．美國玉米生產關鍵技術與中國現代玉米生產發展的思考：赴美國考察報告[J]．作物雜志，2011（2）：1-3

[3] 王慶成，柴蘭高，李宗新，等．山東省玉米的生產現狀與發展策略[J]．玉米科學，2006，14（5）：159-162

[4] 戴景瑞，鄂立柱．我國玉米育種科技創新問題的幾點思考[J]．玉米科學，2010，18（1）：1-5

[5] 張世煌．鄭單958帶給我們的創新思路和發展機遇[J]．玉米科學，2006，14（6）：4-6

[6] 毛建昌，張世煌，李向拓．選育高產、高配合力玉米自交系的途徑與方法 [J]．中國農業科學，2006，39（5）：872-878

[7] 山東省農作物品種審定委員會辦公室．山東省農作物新品種區域試驗年報（玉米部分）[R]．濟南：山東省種子管理總站，2015

[8] 郭慶法，王慶成，汪黎明，等．中國玉米栽培學[M]．上海：上海科學技術出版社，2004：501-530