“PN78599群×塘四平頭群”玉米雜優模式的利用及連續改良

李文才 劉治先 孫琦 趙勐 李文蘭 于彥麗 丁照華 張發軍 陳波 孟昭東

摘要：“PN78599群×塘四平頭群”是黃淮海夏玉米區主要雜優模式之一，山東省農業科學院玉米研究所圍繞“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式連續改良，選育出魯單981、魯單9088等一批玉米新品種，并擴大了該玉米雜優模式的利用群體。本文分析闡述了“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式的特點、改良成果，并就其利用中存在問題及改良方向進行了研究展望。

關鍵詞：玉米;PN78599群;塘四平頭群;雜優模式

中圖分類號：S513.032 ?文獻標識號：A ?文章編號：1001-4942（2019）06-0031-04

Abstract “PN78599 Group×Tangsipingtou Group” is one of the main hybrid models in the Huanghe-Huaihe-Haihe summer maize area. The Maize Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences has continuously improved this hybrid model and selected a number of new maize varieties such as Ludan 981 and Ludan 9088. The utilization group of the “PN78599 Group × Tangsipingtou Group” hybrid model had also been expanded. In this paper， the characteristics， achievements and present problems of this hybrid model were summerized， and then its improvement direction was prospected.

Keywords Maize; PN78599 group; Tangsipingtou Group; Hybrid model

玉米是我國和世界第一大糧食作物，對我國的糧食生產舉足輕重。玉米是世界上最早利用雜種優勢的作物之一。雜種優勢可極大地提高作物產量。選育優良自交系和組配強優勢雜交種是實現玉米高產的重要途徑。從20世紀80年代開始，我國玉米育種工作者越來越重視雜種優勢群和雜優模式的研究，將國內常用玉米種質資源劃分為塘四平頭群、PN78599群、旅大紅骨群、Reid群、Lancaster群、Suwan及外雜選等雜種優勢群[1-3]。

近年來，山東省農業科學院玉米研究所圍繞“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式的利用，對PN78599群和塘四平頭群不斷進行改良，選育出魯單981、魯單9088等一批玉米新品種，并帶動“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式成為黃淮海夏玉米區的主要雜優模式之一。

1 “PN78599群×塘四平頭群”雜優模式形成及特點

1.1 塘四平頭群

塘四平頭群（又稱黃改系）是我國本土玉米品種變異形成的地方種質，目前為夏玉米區的骨干種質。黃淮海玉米區作為世界上唯一的夏玉米種植區，一年兩熟，雨熱同期，高溫災害頻發，導致玉米空稈、花粒、禿尖等問題時有發生，從而造成該區玉米生產的不穩定性[4]。歷年的生產實踐表明，含有塘四平頭種質的雜交種在這些不利氣候條件的年份，往往具有良好的表現。表明塘四平頭種質經過長期的改良進化，已成為該區域最具適應性的種質。

1.2 PN78599群

PN78599群種質來源于美國先鋒公司選育的一個含有熱帶種質、代號為“PN78599”的玉米雜交種，20世紀80年代后期引入我國[5]。PN78599群種質類型豐富、根系發達、持綠期長、抗病性優、株型半緊湊、籽粒偏硬質，代表自交系有齊319、齊318、X178、沈137、丹988等[6]。由PN78599雜交種選育出的自交系，成功地解決了玉米生產上的抗病問題，同時與國內其它種質間都有較高的配合力，組配出的雜交種具有高產、抗病、抗倒、耐旱、優質等諸多優點，使得該種質得到廣泛應用。

1.3 “PN78599群×塘四平頭群”雜優模式形成及特點

“PN78599群×塘四平頭群”原本只是作為組配玉米雜交組合的探索，但隨著齊319、lx9801等高配合力自交系的育成并相繼選育出魯單981、魯單9088等玉米新品種，由此帶動形成“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式并在黃淮海夏玉米區及周邊省份得到廣泛應用。

魯單981（齊319×lx9801）是山東省農業科學院玉米研究所育成的優良玉米雜交種。該雜交種于2002、2003年依次通過國家、山東、河南和河北省審定，2002年獲得植物新品種權，2009年獲山東省科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。魯單981具有高產、優質、多抗、廣適等優點，有效解決了玉米“大穗與禿尖”、“大穗與早熟”、“高產與優質”等矛盾。魯單981的育成突破了原有雜種優勢模式的局限性，開拓出綜合利用溫帶和熱帶玉米核心種質的新途徑，帶動打造出“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式。

2 “PN78599群×塘四平頭群”雜優模式實踐中的自交系改良

2.1 父本自交系lx9801的改良——lx03-2選育

lx03-2是山東省農業科學院玉米研究所以（lx9801×昌7-2）為基礎材料連續自交多代，于2003年育成的塘四平頭群自交系。

昌7-2和lx9801是我國夏玉米區應用最為廣泛的兩個塘四平頭自交系，育種實踐中或直接利用，或圍繞兩個自交系進行改良。由于兩者都含有塘四平頭種質外其它種群的成分，因此它們又有各自的優缺點，具有一定的互補性。我們利用這兩個自交系組配基礎材料，在保持lx9801配合力高、穗位低等優點基礎上改良其籽粒顏色、抗性，經多代自交、鑒定和測配，選育出優良自交系lx03-2。目前利用lx03-2已經育成魯單9088、魯單9032、魯單9056、魯單9066、魯單9067、魯單5103、天益青7096、黎民518等8個玉米新品種，還有一批組合在參試。

2.2 母本玉米自交系齊319的改良

齊319為PN78599群自交系。育種實踐中，可以利用Reid群、Lancaster群、Suwan等其它群中的優異種質對PN78599群進行改良，改善其籽粒大小、耐密性、適應性等性狀。

2.2.1 齊3925選育 山東省農業科學院玉米研究所以（齊319×齊205）BC2F1為基礎材料，利用自育誘導系齊誘201實施誘導，再經單倍體鑒別、加倍、DH系評價等DH育種程序，于2006年育成自交系齊3925。齊3925聚合齊319的抗病抗倒、抗旱耐澇、品質優良和齊205（Lancaster群）的配合力高、適應性廣、穗大粒多等優點于一身。田間鑒定和配合力測定顯示，該自交系具有一般配合力高、抗病抗倒等優點，株型半緊湊，黃粒、半馬齒型，活稈成熟，高抗玉米粗縮病、銹病、彎孢菌葉斑病等。利用齊3925已育成魯單7045、魯單718、天益青7096等新品種，還有一批組合在參試[7，8]。

2.2.2 lx00-1選育 U8112（Reid群）具有配合力高、自身產量高、出籽率高等優點，利用U8112對齊319進行改良，保持齊319的抗性，改良其籽粒性狀和株型。山東省農業科學院玉米研究所以U8112×齊319為基礎材料，經連續多代自交和人工選擇于2001年育成優良自交系lx00-1。該自交系具有較高的配合力和自身產量，穗柱型，紅軸，籽粒馬齒型、黃粒、排列整齊，高抗玉米葉斑病、莖腐病，抗銹病，活稈成熟。

2.2.3 lx088選育 C7為引自印度尼西亞含有熱帶種質的當地商品玉米雜交種，在當地生產中具有抗病、抗旱、耐密、高產等優異表現，同時因熱帶種質含有更多的抗性、優質等優良基因和變異，因此引入國內能起到豐富種質變異、拓寬遺傳基礎的顯著作用。山東省農業科學院玉米研究所利用C7和齊319組配基礎材料，在濟南和海南兩地對后代進行多代大群體連續選擇，淘汰熱帶種質造成的生育期過長、植株繁茂、光溫敏感等不良性狀，于2008年育成了比齊319株型更緊湊、株高穗位更低、綜合抗性更好，同時又保留了齊319對銹病、斑病等病害抗性的自交系lx088。

2.3 “PN78599群×塘四平頭群”雜優模式的改良成果

2.3.1 魯單9088 該雜交種組合為：lx088×lx03-2，山東省農業科學院玉米研究所育成，2012年通過國家審定（國審玉2012015），2013年通過安徽省審定（皖玉2013007），2017年陜西省和山西省引種，2018年山東省、河南省、河北省、江蘇省引種。2017年獲得植物新品種權（CNA20131277.5）授權。該品種具有廣泛的適應性，即東南春玉米區、黃淮海夏玉米區、西南春玉米區都適宜種植，同時籽粒產量和生物產量都較高，抗倒、抗病、持綠性好，可以作為糧飼通用或兼用品種推廣種植。

2.3.2 魯單9032 該雜交種組合為：lx00-1×lx03-2，山東省農業科學院玉米研究所育成，2008年3月通過山東省農作物品種審定委員會審定（魯農審2008002號）[9]，2010、2011年通過河南和陜西省審定（豫審證字2010080、陜審字2011007），2009年獲得國家植物新品種權（CNA20050839.3）授權。

2.3.3 天益青7096 該雜交種組合為：齊3925×lx03-2，山東省農業科學院玉米研究所與安徽省宿州市種子公司合作育成，2016年3月通過安徽省農作物品種審定委員會審定（皖玉2016008）。該品種具有中稈、大穗、中熟、多抗、質優等優良性狀。

除了上述3個代表性品種外，據不完全統計，近年國內各育種單位或公司利用“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式育成玉米品種20余個，分別是：魯單9027（皖品審07050573）、魯單7045（京審玉2009003）、魯單718（川審玉2010006）、先行5號（魯農審字〔2005〕010號）、先行2號（魯農審字〔2005〕016號）、淄玉2號（魯農審字〔2005〕017號）、創奇518（遼審玉〔2005〕257號）、銳步1號（冀審玉2005001號）、平安14（吉審玉2005027）、中科4號（魯農審2006021號）、山原1號（魯農審2006026號）、京科308（國審玉2006001）、泰玉十一號（魯農審2006004號）、魯寧202（皖品審06050546）、承玉18（冀審玉2007020號）、振杰1號（國審玉2008010）、宿糯1號（國審玉2008025）、新科19（豫審玉2010010）、皖玉708（皖玉2012002）、聯創10號（皖玉2012006）、中科982（皖玉2013005）等。

3 玉米生產需求與“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式改良 ?“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式綜合利用溫帶和熱帶玉米種質，聚合了溫帶種質的高產、廣適性和熱帶種質的抗病、耐熱等優異基因，育成的品種既高產又穩產[10，11]。在氣候日益極端化的黃淮海夏玉米區，這一雜優模式具有較好的應用前景。

但隨著國民經濟和農業生產經營方式的轉變，我國玉米生產向機械化和規模化方向發展，通過實現全程機械化生產，降低成本、降低風險，是今后國內玉米產業的方向。目前，山東省在內的黃淮海夏玉米區，玉米育種方向不明、品種類型繁雜現象嚴重，無法實現玉米全程機械化生產，尤其是機械化收獲，阻礙了玉米生產的發展。如何改良品種的耐密性、早熟和后期脫水以適應機械化生產的需求是目前黃淮海玉米育種面臨的主要問題。

面對生產需求，調整育種目標和技術路線，培育早熟、耐密、抗倒、宜機收的高產品種，是實現我國糧食增產、穩產的必然途徑。“PN78599群×塘四平頭群”雜優模式具體的改良方向，筆者認為可以在保持模式雜種優勢的基礎上，針對PN78599群和塘四平頭群的特點分別改良：PN78599群在保持其抗性的基礎上，利用歐美外引早熟種質進行改良，降低單株生物產量、提高出籽率和耐密性;塘四平頭群在保持適應性的基礎上，提高后期脫水速率和莖稈質量。

參 考 文 獻：

[1] 王懿波，王振華，陸利行，等. 中國玉米種質基礎、雜種優勢群劃分與雜優模式研究[J]. 玉米科學，1998，6（1）：9-13，28.

[2] 張動敏，宋煒，王寶強. 河北省夏玉米雜優模式的研究[J]. 河北農業科學，2014，18（2）：67-69.

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[4] 岳堯海，趙萬慶，周小輝. 黃淮海夏玉米區氣候特點及育種研究方向[J]. 農業與技術，2009，29（3）：28-30.

[5] 張洋，張喜華. 玉米78599種質的雜優模式及其改良利用[J]. 玉米科學，2008，16（3）：37-40.

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[7] 丁照華，楊菲，劉治先，等. 超高產玉米新雜交種魯單7045選育的創新思路[J]. 玉米科學，2010，18（5）：49-52.

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