2015～2019 年廣西審定玉米品種分析及育種建議

覃永嬡 時成俏 王兵偉 鄭加興 覃嘉明 黃安霞

(廣西壯族自治區農業科學院玉米研究所， 南寧 530007)

廣西玉米常年播種面積為55 萬～58 萬hm2,占全國播種面積的1/40[1],廣西屬于亞熱帶季風氣候,玉米種質含有熱帶亞熱帶血緣才能很好適應當地氣候,廣西玉米生產的主要限制因素是光照不足、土壤貧瘠、旱災和澇災頻繁、管理粗放等,不同地域需要的品種抗性差異較大,通過對近年審定的品種進行分析,有利于了解品種來源、玉米種質的創新與利用情況、玉米育種動態等。

不同省份玉米審定有不同的標準,因而分析審定品種的性狀結果會有些差異,武海麗等[2]對2003～2012 年山西省審定玉米品種的品質分析認為,山西省審定的玉米品種的粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸品質性狀沒有根本性改善；蘆連勇等[3]對2006～2010 年河南省通過審定的玉米品種抗性分析發現,審定品種的抗病蟲表現要處于中抗或中抗以上水平；趙偉[4]發現2005～2010 年山東省審定品種的抗性較差；付俊等[5]分析了2000～2012 年遼寧省審定玉米品種情況,認為鄭單958 和先玉335 為遼寧省大面積種植品種；陳達等[6]對2005～2014 年吉林省審定玉米品種進行統計分析,認為民營種業成為玉米新品種育成的主體,吉林省內育種單位玉米育種水平有待提高；陳春燕等[7]對2005～2014 年四川審定的玉米品種進行分析,認為審定的玉米品種的單產優勢不大；宋煒等[8]分析2010～2015 年河北省夏播玉米審定通過的60 個品種,90%品種來源于企業,高密組占總數的60.0%,高密組平均產量的變異系數均小于低密組和早熟組。 時成俏等[9]對2005～2010 年廣西玉米區域試驗推薦審定品種進行評價分析,推薦審定的玉米品種對大小斑病、銹病、莖腐病的抗性較好,對紋枯病和玉米螟抗性較差。

本文總結2015～2019 年廣西審定玉米品種的品種來源、生育期、抗性、產量和品質特點,旨為玉米育種及生產工作者提供品種信息參考,也為今后制定審定標準提供建議。

1 2015～2019 年審定玉米品種情況分析

根據廣西種業信息網2015～2019 年發布的122個玉米品種審定公告的信息,對品種信息情況進行匯總及歸類。

1.1 審定品種名稱和數量

2015～2019 年共審定普通玉米品種122 個,審定品種數量呈上升趨勢,品種名單見表1,其中2015年14 個,2016 年9 個,2017 年17 個,2018 年25 個,2019 年最多,達到57 個。 2017 年后,廣西開通了品種審定的聯合體試驗渠道,企業通過自主聯合體試驗后可擇優審定品種,由于品種試驗的方式趨于多元化,參試品種的數量因此迅速增加。 因此推測在未來幾年審定品種數量還會有明顯的增加。

表1 2015～2019 年審定品種情況

(續上表)

1.2 審定品種來源

通過對第一選育單位的選育品種情況進行統計發現(見表2),審定的品種來源多樣化,2015～2019年廣西農業科學院玉米研究所選育審定的玉米品種有13 個,廣西皓凱生物科技有限公司選育審定的玉米品種有9 個,廣西恒茂農業科技有限公司選育品種6 個、廣西兆和種業有限公司、廣西農業職業技術學院選育的品種分別為5 個,廣西萬千種業有限公司、廣西桂先種業有限公司、南寧市桂福園農業有限公司分別選育4 個,河池市農科所等4 家單位分別選育3 個,東方正大種子有限公司等16 個公司分別選育出2 個,其余公司或個人各選育出1 個品種。

表2 2015～2019 年第一選育單位選育的品種

(續上表)

1.3 審定品種親本的種質基礎及使用情況

122 個審定玉米品種涉及220 個玉米自交系,其中suwan1 群體直接選系的有WH5804 等13 個,suwan 群體直接選系的有NP5024 等8 個,suwan 硬粒綜合種直接選系的有NK319 等8 個,還有個別從suwan(late)C3、suwan5 直接選系,還有30 多個來源于含有蘇灣血緣的雜交種(或組合)選系,除了suwan 類材料,F68～211 等46 個自交系來源于越南、印尼、泰國、美國等國外雜交組合或群體,來自PA 群體材料選系的有NP5366 等約27 個,一些材料的來源模糊,所有自交系中,僅有4 個自交系來源于單倍體誘導產生,3 個自交系為孤雌生殖獲得。對2015～2019 年通過審定的玉米品種的親本育成品種情況進行統計(見表3),作為親本育成品種最多的自交系是WH5804、ZH04,分別育成4 個品種,其次是C29011、桂A10341,育成3 個,再次是WH0218、ZHF141、河自206、科自633、南150、F10-30、GH35、GZ276DD、PHM6T、Q901、WG1-6、HS892、LM111、M6-8-1、YHF21A、W13 等16 個自交系分別育成2 個,其余自交系分別做為品種的父本或母本育成1 個品種。

表3 2015～2019 年廣西審定玉米品種自交系的利用

1.4 審定品種的生育期

表4 2015～2019 年廣西審定玉米品種的生育期

由表4 可看出,審定的122 個品種中,春季生育期沒有少于100d 的品種,生育期為111～115d 的品種最多,為48 個,約占39.3%,其次是生育期為106～110d 的品種和116～120d 的品種,分別為28 個和25 個,約占23.0%、20.5%,生育期100～105d 品種為12 個,約占9.8%,生育期為120d 以上的品種有9 個,約占7.4%,秋季生育期為100～105d、106～110d 的品種數較多,約占42.6%和36.9%,小于100d 的品種有14 個,約占11.5%,生育期111～115d 的品種有10 個,約占8.2%,生育期116～120d的品種有1 個,約占0.8%,沒有生育期大于120d 的品種。 總體看來,審定的品種絕大多數屬于中遲熟品種。 結合信息網公布信息,春季生育期大于120d的9 個品種分別是阿單6 號、桂單666、恒美929、桂單1613、華創208、弘桂99、天貴98、天貴99、恒泰871,生育期為100～105d 的品種是五大735、農華606、青青500、隆瑞888、神玉33、河玉397、鴻玉276、博士達596、裕華126、青青700、芮單26、雅玉369。 秋季生育期大于110d 的10 個品種分別是萬禾539、壯玉1743、三北907、桂單166、信和1520、南泥灣19、桂單1125、萬川973、佳福399、油玉909。秋季生育期小于100d 的14 個品種分別是神玉33、鴻玉276、鼎玉339、青青302、迪卡011、墾豐909、凱豐688、萬禾699、雅玉369、騰龍019、兆豐505、迪卡012、天藝153、先達908、萬禾589、桂單1739、恒玉828、TF222、五大735、隆瑞888、芮單26、泓玉1 號。

表5 2015～2019 年廣西審定玉米品種的抗病性

1.5 審定品種的抗病性

2015～2019 年審定品種的抗病性匯總見表5及廣西種業信息網公布結果,各類病害高抗的比例比較少,高抗莖腐病的有11 個,分別是萬千968、先達908、萬禾699、天貴99、瑞豐319、桂單660、南泥灣19、易金221、正紅422、迪卡009、迪卡012；高抗銹病的有3 個,分別是萬禾699、先玉1173、桂單1739；高抗大斑病的有6 個,分別是雅玉369、隆瑞888、易金777、青青700、桂單1125、三北907。 高感莖腐病的有30 個,分別是D 玉001、萬禾009、大千119、信和1520、玉1732、天育985、青青302、同玉270、中智9908、TF222、五大735、農華606、隆瑞888、河玉397、易金777、林單3121、燕玉111、神玉33、墾豐909、慶玉813、油玉909、青青700、綠海733、桂單1125、仲玉1218、泓玉1 號、金燕005、萬川973、雅玉369、中智1608。 高感穗腐病的有3 個,分別是農華606、迪卡009、桂單658,高感銹病的有3個,分別是神玉33、雅玉369、天貴98。 高感紋枯病的有6 個,分別是萬千968、騰龍019、河玉397、桂單673、壯玉1743、綠海151。 高感大斑病的有8 個,分別是瑞豐319、燕玉111、慶玉813、靈單258、惠澤898、先玉30T60、金燕005、萬禾539。 高感小斑病的有5 個,分別是綠海151、農華606、慶玉813、五大735、恒玉821。 迪卡011 是唯一一個對6 種病害都中抗以上。

1.6 審定品種的品質分析

表6 2015～2019 年廣西審定玉米品種的品質年份間差異比較

2016～2019 年廣西審定玉米品種品質標準要求,容重≥710g/L,粗淀粉含量(干基)≥69%,粗蛋白含量(干基)≥8%,粗脂肪含量(干基)≥3%。 除了2015 年審定的品種綠海733、博士達596 的粗淀粉分別為67.37%、64.33%較低外,其余年份的品種品質都達到要求。

2015～2019 年廣西省審定通過的玉米品種的容重、粗蛋白質、粗脂肪、粗淀粉和賴氨酸含量變化不大,且無明顯規律(見表6)。 表明2015～2019 年廣西省審定的玉米品種品質年份間變化甚小。 但2015～2019 年審定122 個品種中,容重最大值是833g/L,最小值是732g/L,變幅為101g/L,粗蛋白最小值是7.84%,最大為12.99%,變幅為5.15%,粗脂肪最大為5.41%,最小為3.29%,變幅為2.12%,粗淀粉最大值為74.89%,最小值為64.33%,變幅10.56%,賴氨酸最大值為0.37%, 最小值為0.27%,變幅為0.1%。 結合廣西玉米新品種信息網公布結果,2015～2019 年審定品種容重大于800g/L 的品種有14 個,分別是恒泰871、弘桂99、萬玉369、天貴1707、鴻玉276、肯迪989、華創208、迪卡009、天貴98、萬禾589、油玉909、迪卡012、墾豐808、先單823,粗蛋白大于12%的品種有8 個,分別是弘桂99、壯玉1743、兆豐505、桂單551、D 玉001、凱豐688、天貴98、瀚先808,粗脂肪大于5%的有13個,分別是綠海151、天貴98、瑞豐599、泓玉1 號、惠澤898、農職1701、先玉1173、綠海733、靈單369、河玉397、天育985、凱豐688、大千119；粗淀粉大于73%的有12 個,分別是天育985、天貴1707、易金777、易金221、瑞豐319、萬千969、綠海151、恒泰871、華創208、大千119、金泉8118、信和1520。 賴氨酸大于36% 的有3 個,分別是桂單660、桂單1739、農職1701。

1.7 審定品種的產量增產率分析

表7 2015～2019 年廣西審定玉米品種的產量增產率分析 單位:%

(續上表)

2015～2019 年審定品種的區域試驗產量和生產試驗產量見表7,所有審定的玉米品種區域試驗和生產試驗均比對照增產,審定的玉米品種區域試驗增產率最高為河玉397,區域試驗增產達到21.9%,最低為青青161,增產率為0.6%,生產試驗增產率最高為三北907,增產率為18.0%,最低為恒美919,和對照平產。 2018、2019 年審定的部分品種產量增產率較低外,其余年份審定的品種增產率都較高,審定玉米品種兩季區域試驗增產率在10%～15%的品種有46 個,壯苗123、萬禾009、恒泰989、天藝153、萬禾589、桂單673、恒美929、紅818、鼎玉339、綠海151、桂單551、百玉525、綠海733、子玉116、佳福399、先玉1173、仲玉1218、油玉909、博士達596、桂單166、先玉30T60、金農518、鴻玉276、易金777、騰龍009、兆豐505、迪卡009、五大735、同玉270、燕玉111、萬川973、肯迪989、金泉7681、芮單26、墾豐909、惠澤898、青青302、恒玉828、慶玉813、雅玉369、裕華126、易金221、隆瑞999、青青500、墾豐808、川桂1586。 區域試驗增產率達到15%以上的品種有7 個,分別是河玉719、隆瑞888、林單3121、農華606、萬千969、三北907、河玉397。兩季生產試驗增產率達到10% 以上的品種有29個,分別是青青161、壯苗123、騰龍019、正大809、萬川973、泓玉1 號、同玉270、金農518、隆瑞888、鴻玉276、燕玉111、仲玉1218、芮單26、墾豐909、林單3121、農華606、先玉30T60、墾豐808、鼎玉339、萬千969、河玉397、綠海151、萬千968、河玉719、綠海733、佳福399、川桂1586、天藝153、桂單166。 增產率為15%以上的有4 個,分別是青青700、油玉909、正大719、三北907。

2 育種建議

2.1 整合玉米育種資源，科企聯合促進現代玉米種業發展

廣西玉米面積僅為全國的1/40,種植面積很少,但從事玉米育種的科研院所、高等院校和企業有二十多家,因而研究力量分散,創新性不強,綜合競爭力薄弱,已經不適應現代化農業的發展。 隨著審定品種的渠道多樣化,品種數量越來越多,品種的壽命越來越短,有的根本不適應生產的需要,在生產上不能推廣,新育成的品種就遭市場淘汰成為常態,要在育種領域有重大發展,必須整合種業資源、優化激勵機制,提升科技創新水平,增強種業競爭能力。 一方面鼓勵種子企業兼并重組,建立起以企業為主體的商業化育種體系,從資金、政策等方面加大對企業商業化育種的支持力度,推動種業科技成果轉化。 另一方面通過科企合作、校企合作機制的建立,建立技術創新聯盟,實現人員、資源、技術互通互聯的戰略性合作伙伴。 政府資助科研院所和高等院校開展玉米育種的基礎性、公益性研究,并培養育種領軍人才,為企業品種研發提供服務。

2.2 重視suwan 種質的利用，多方面加強種質材料創新

程偉東等[10]、陳燦等[11]研究都指出,suwan 種質由于本身的優點在廣西玉米育種中運用較多。 調查表明,2015～2019 年審定推廣的122 個品種,涉及了自交系220 個,有30 多個親本直接從蘇灣材料選系,從含有蘇灣血緣的材料或組合選系的也有30多個,可見,蘇灣材料在廣西育種中利用較多。 220個自交系中只有2 個自交系育成4 個品種、2 個自交系育成3 個品種,絕大多數自交系的利用率都很低,可見突破性種質較少。 通過分析各育種單位種質創新育成的自交系主要來源三個方面,一方面是從優良雜交種(例如正大808、迪卡008、正大619、桂單0810、桂單162、先達901 等)選育的二環系再回交改良,這類材料大多遺傳基礎較窄,很難突破原有品種,育成的品種在性狀上比較相近；另一方面是從蘇灣群體選育優良自交系,這類材料比較適合廣西的氣候特點,容易組配出優良雜交種,在新品種選育上起了很大作用,但由于選擇壓力較小,群體規模不夠大,品種還是存在一些不足,建議育種單位建立較大規模的改良群體,重點應放在建立改良群體和輪回選擇上,選育優異自交系；再次就是間接利用美國、印度、越南等外來優良雜交種選系或與國內種質混合構建基礎群體選系。

2.3 加強單倍體、分子標記輔助玉米育種技術的利用研究

2015～2019 年審定了122 個玉米品種,使用了220 個自交系,其中只有玉米品種高亢718 的母本SJL112、神玉33 的父本Y02 和母本YL885-1、桂單1125 的母本D001 這四個自交系是利用單倍體技術誘導獲得的,相比常規選育法,選擇自交系至少需要5～6 季的周期,單倍體育種技術能夠直接利用配子體進行選擇,只需要2～3 季的時間,就可以培育成穩定的純系,大大縮短了育種時間,提高了育種的效率,有利于規?；N應用。 目前常規系譜選育方法仍然是育成玉米品種的主要途徑,為了擴展玉米育種途徑,要加強玉米新技術和新方法的研究,雖然目前單倍體的誘導率仍比較低,但還是要將單倍體育種技術輔助運用于二環系選育、回交育種、輪回選育等傳統育種技術,創新種質資源、培育玉米新品種,提高廣西玉米育種效率和水平。 而分子標記技術作為玉米育種的輔助手段,在現階段主要被運用于玉米品種純度檢測、真實性、轉基因檢測、遺傳多樣性分析、功能基因定位以及雜種優勢群劃分,這些研究可從不同角度為玉米育種提供幫助。

2.4 加強玉米抗性育種、優質育種

近年來,在全區科研工作者的共同努力下,玉米育種研究在種質創新方面取得很大進步,多家研究單位和公司都以高產育種為主攻目標,促使玉米產量得到大幅提高,通過分析品種的增產率情況可知,高產品種越來越多,這些審定的品種在區域試驗和生產試驗都表現出較高的產量,但是一些品種的耐旱性、耐瘠性、抗倒伏性、抗病性仍比較差,個別品種還存在高感病害現象。 由于廣西主要是石山區,旱坡地多,水土流失嚴重,土壤瘠薄,玉米多為雨養作物,秋旱比較嚴重,降雨不均,易受臺風暴雨等自然災害影響,各類病蟲害(大小斑、紋枯、銹病、青枯、穗粒腐、玉米螟等)易發生,嚴重影響產量,生產大面積用品種對抗性的要求比較高,抗性不好的品種在今后的某個特定生產區域或特殊氣候環境條件下應用會存在較大的風險,因而要加強抗性育種；另外發現,近年審定的品種品質沒有提高,育種家們在今后的育種中,應加強優質品種的選育,這些抗性好,品質優的品種在作為青貯飼料加工方面有較大優勢。

2.5 根據農業生產需求，選育早熟、適宜全程機械化等特色玉米品種

在國家審定品種標準方面,《主要農作物品種審定標準》改變了過去以產量為核心的品種評判標準,已將品種分為高產穩產品種、綠色優質品種、特殊類型品種三個類型[12]。 廣西審定品種標準也跟隨著國家的標準改進,因而玉米品種要在市場有其競爭的優勢,才能適應生產的需求。

在生育期方面,近年玉米育種有遲熟高產化趨勢,品種的熟期都偏晚,在生產中,早熟品種有其本身灌漿速率快等優點,許多種植區域傾向于使用早熟品種,但這方面的品種較少,育種者應加強這方面的研究,加強早熟性材料選擇,育成更多有特色和競爭力的品種。

另外,廣西玉米的機械化目前發展還比較落后,存在很多限制因素,玉米機械化對品種的要求較高,倒伏、病害重、苞葉緊密、后期含水量高等特征都是機械化收獲的阻力因素,但可推斷,玉米機械化是未來的發展方向,一些地塊通過合并,也能很好的適應機械化作業,從生育期、抗性等方面分析,近幾年審定的玉米品種多數還沒達到機械化收獲要求的優良品種。 育種人員也容易忽視了 適宜機械化性狀的選擇,從長遠考慮,適宜機械化收獲的品種將是今后玉米育種的一個重要方向。