崔愛民 張久剛 張虎 單皓 陳偉

摘要 早熟多抗玉米新品種先得利198是山西省農業科學院小麥研究所和山西億鑫源農業開發有限公司于2018年在山西省聯合審定的玉米新品種,審定編號為晉審玉20180015。其父母本分別為自選自交系PK90和PK6C。品種的突出特點是早熟、優質、抗病、中大穗,適宜在山西省春播早熟區種植。品種適宜種植密度為67 500株/hm2,旱薄地宜稀,水肥地可適度密植。
關鍵詞 玉米;先得利198;早熟多抗;品種選育;栽培技術
中圖分類號 S513文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2019)15-0032-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.009
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Abstract Xiandeli 198 is a new maize variety with early maturity and multiresistance, which is jointly approved by Wheat Institute of Agricultual Sciences and Shanxi Yixinyuan Agricultural Development Co., Ltd. in Shanxi Province in 2018. The approval number is Jinshengyu 20180015. Their parents were selfselected inbred lines PK90 and PK6C. The prominent characteristics of the varieties included early maturity, high quality, disease resistance, medium and large panicles, which were suitable for planting in spring sowing and early maturity areas in Shanxi Province. The planting density of the cultivars was 67 500 plants/hm2, dry and thin land should be sparse, water and fertilizer land should be moderately densely planted.
Key words Maize; Xiandeli 198;Earlymaturing and multiresistance;Variety breeding;Cultivation technology
基金項目 山西省重點研發計劃項目“機械化粒收玉米種質創制與新品種選育”(201803D221017-5)。.
作者簡介 崔愛民(1975—),男,山西襄汾人,副研究員,從事玉米遺傳育種研究。*通信作者,副研究員,從事玉米遺傳育種研究。
收稿日期 2019-02-27
玉米不僅是人們喜歡的重要粗糧,也是淀粉等工業生產的原料,更是禽畜飼料的主要原料,其生產豐欠和價格波動對養殖業、畜牧業影響較大,與人民生活息息相關[1-2]。山西省玉米種植面積常年在150萬hm2以上,占全省糧食生產面積的2/3,地位十分重要[3-4]。推廣多抗優質高產玉米新品種,也符合山西省干旱少雨、水資源匱乏的農業生產特點,符合山西省農業產業結構調整、有機旱作發展的戰略需求,對保障全省糧食安全、農業穩定、農民增產增收意義重大[4]。 鑒于此,筆者介紹了先得利198的品種選育目標與思路、品種來源與選育過程、品種特征特性及栽培技術要點。
1 品種選育目標與思路
鄭單958、浚單20、先玉335等品種自21世紀初審定且大面積應用以來,在生產中一直占主導地位,使全國玉米單產水平提高至6 000 kg/hm2,為國家糧食生產十余連增做出了較大的貢獻。但縱觀近十年玉米育種歷程,產量指標并沒有明顯提高,育種長期處于爬坡階段[5]。隨著玉米生產的發展,生產中存在的國內種質籽粒脫水速度慢、商品性差和國外種質抗病性差、抗蟲性差的局限性越來越受到人們的重視,也成為育種家品種改良的重要突破口[2,6]。鑒于此,筆者課題組制定了兼顧二者優點的選育目標,新品種既擁有在國外種質的早熟、優質、高產的優點,又擁有國內種質抗病、抗蟲、抗倒的特性[7,12]。
新品種的雜優模式為國外瑞得群×國內非瑞得群。在配合力測定的基礎上篩選基礎選系的組配材料,母本群以國外雜交種為基礎構建,父本群以蘭卡斯特群與國內綜合群雜交構建。自交系的選育方法為系譜選育法,主要技術有南繁北育、高密高壓、早代測選等。通過聚合優勢基因,創造新型種質,在種質創新的基礎上,目的明確地組配優勢組合,并進行品種創新。
2 品種來源與選育過程
2.1 親本來源
2.1.1 母本來源及特征特性。
母本PK6C來源于國外雜交種,經系譜選育法連續7個世代自交選育而成。其春播生育期117 d(山西省臨汾市),出苗至抽雄57 d,吐絲至成熟61 d。幼苗葉色深綠色,第一葉橢圓形、葉鞘淺紫色、葉緣綠色,第二、三葉細長,成株葉片上沖,株型半緊湊,葉片較窄長、葉片夾角較小,葉尖披垂,總葉片數19片。株高223 cm,穗位高81 cm,雄穗主枝與分枝較長、角度較大,2~3個一級分枝。花藥紅色,穎殼淺紫色,花粉量中等。花絲淡紅色,散粉吐絲協調。果穗筒型,穗軸紅色,穗長21.5 cm,穗粗3.5 cm,穗行數14~16行,行粒數43粒,百粒重30.5 g,籽粒黃色、半馬齒型。
2.1.2 父本來源及特征特性。
父本PK90來源于Mon17早熟改良系×1572,經系譜選育法連續7個世代自交選育而成。其春播生育期119 d(山西省臨汾市),出苗至抽雄59 d,吐絲至成熟59 d。幼苗第一葉葉鞘淺紫色,葉緣綠色,株型半緊湊,葉片上沖、較短而寬,葉片數18個。株高182 cm,穗位高96 cm,雄穗較長,一級分枝3~5個,主枝與分枝角度較小,花藥黃色,穎殼綠色,花絲紅色,果穗筒型,穗軸紅色,穗長17.5 cm左右,穗粗3.8 cm,穗行數12~14行,行粒數35粒,百粒重30.0 g,籽粒黃色,半硬粒型。
2.2 品種選育過程
2009年配制雜交組合PK6C/PK90,2010年在山西省農業科學院試驗田(山西省臨汾市)進行田間鑒定,其株型緊湊清秀、株高適宜、穗位適中,抗病性強,抗倒伏倒折性好,產量較對照先玉335增產6.4%。2011年參加山西省農業科學院的品比試驗,產量較對照先玉335增產87%,綜合表現突出。2012—2013年參加安澤縣、渾源縣、壽陽縣、忻州市、陽高縣、隰縣等地多點春播品比,較對照先玉335增產4.9%~11.6%。2014年參加山西省春播早熟區預備試驗。2015—2016年,參加山西省春播早熟區區試試驗,同時進行抗病性鑒定。2017年參加生產試驗,同時進行品質檢測。2017年9月通過山西省農作物品種審定委員會組織的玉米專家組田間考察,2018年5月通過山西省農作物品種審定委員會審定,審定編號為晉審玉20180015。先得利198參試試驗用名為臨玉20。
母本PK6C及父本PK90的選育流程見圖1。
3 品種特征特性
3.1 植物學性狀
全生育期(出苗~成熟)130 d,比對照大豐30早0.5 d,需有效積溫 2 700~2 750 ℃。幼苗第一葉葉鞘紫色,尖端圓到匙形,葉緣紫色。株形半緊湊,總葉片數21片,株高288.3 cm,穗位高109.0 cm;雄穗一級分枝3~5 個,主軸與分枝角度中,側枝直,最高位側枝以上的主軸長26 cm;花藥(新鮮花藥)粉紅色,穎殼綠色,花絲綠轉紅色;果穗筒型,穗軸紅色,穗長 20.1 cm,穗粗5.2 cm,穗行數16~18 行,行粒數38.1粒;籽粒黃色,粒型半馬齒型,百粒重36.8 g,出籽率86.5%。
3.2 抗病性
由表1可知,2015—2016年山西省農作物品種審定委員會委托山西農業大學農學院和山西省農業科學院植物保護研究所進行人工接菌(病毒)抗病性鑒定。2015年先得利198抗-中抗絲黑穗病、大斑病、穗腐病、矮花葉病和粗縮病,感莖腐病。2016年先得利198高抗-中抗大斑病、穗腐病、莖腐病和矮花葉病,感絲黑穗病。
3.3 品種分析
2017年山西省農作物品種審定委員會委托農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心對先得利198(樣品編號2017B7175)進行品質分析。結果顯示,臨玉20的容重為746 g/L,粗蛋白(干基)為98%,粗脂肪(干基)為443%,粗淀粉(干基)為76.35%。
3.4 產量表現
由表2可知,2014年山西省預試中,先得利198的產量為12 712.5 kg/hm2,比對照增產14.7%,位居第5;2015年山西省區試中,先得利198的產量為11 958.0 kg/hm2,比對照增產8.7%,位居第9;2016年山西省區試中,先得利198的產量為13 785.0 kg/hm2,比對照增產10.5%,位居第3;2016年山西省生產試驗中,先得利198的產量為13 122.0 kg/hm2,比對照增產8.8%,位居第3。
3.5 適宜地區及應用前景
先得利198屬早熟玉米品種,適宜在山西省春播早熟區種植。2016—2018年,先得利198完成了山西省南部復播區審定的品種比較試驗和第一年區試試驗,將繼續參試并在山西省南部復播區擴區審定。同時,2018年度該品種還參加了黑龍江、吉林、寧夏、甘肅、內蒙、河北共6個省區的早熟區引種試驗,均表現突出,應用前景廣闊。
4 栽培技術要點
4.1 播前準備
4.1.1 播前整地。秋季或早春整地,一般施農家肥22 500~45 000 kg/hm2或玉米專用復合肥750 kg/hm2作底肥,整平耙實,蓄水保墑。旱地宜采用秋季整地、春季免耕等保護性耕作措施,減少土地翻動次數,減少水分消耗。
4.1.2 種子處理。種子銷售時均已進行種衣劑包衣處理,具備防蟲防病壯苗的作用。當地下害蟲發生較重時,可用高效吡蟲啉對種子二次包衣;當絲黑穗病、瘤黑粉病等病害發生較重時,可用多菌靈等殺菌劑二次包衣。二次包衣后的種子要及時搓散曬干。
4.2 精細播種
當土壤表層5~10 cm處溫度穩定在12 ℃以上就可播種,過早易遭受凍害,適播期一般為4月下旬—5月中旬。為保證播種質量,播種時播種機要勻速慢行,做到株距均勻、播深一致、無跳播斷壟發生,力爭一播保苗全、苗齊、苗壯。
4.3 田間管理
玉米苗前或苗后,及時噴灑玉米專用除草劑,防除雜草。當有粘蟲、二點委葉蛾等害蟲發生時,可配施高效氯氰菊酯等農藥。有灌溉條件田大喇叭口期結合灌水追施尿素375? kg/hm2,花期再澆水1次。無灌溉條件時,底肥可選用緩釋肥或控釋肥,也可在下雨前搶追肥,保障后期不脫肥。全生育期時時監測病蟲害發生,做到預防為主,防治結合,綜防統治。
4.4 適時晚收
生產上,一般以玉米苞葉發黃變白10 d為收獲時間點。此時,玉米籽粒乳線消退、胚乳黑色層出現,玉米達到完全成熟。玉米晚收利于提質增產,提高玉米商品性[8]。
5 種子生產技術要點
5.1 親本保純與繁殖
為了保持雙親純度不降低、遺傳性狀不退化,親本繁殖宜采用“一年繁多年用”的方法。初繁親本由育種單位高純度自交系隔離區繁殖獲得,低溫果穗保存。雜交種生產親本,每年由初繁親本擴繁后獲得。
5.2 雜交種生產
雜交種生產嚴格執行玉米雜交種繁育制種技術操作規程(GB/T 17315~2011)。父、母本種植比例為1∶4~1∶6,同期播種,適當增加父本行距。花期嚴格摸苞去雄。后期加強母本果穗脫水、晾曬,防止霉爛和凍害發生,防止機械混雜。
6 啟示與討論
6.1 國外種質的利用啟示
合理利用外來種質資源是拓寬種質基礎進行種質創新的有效方法,跨國種企育成的品種是獲得外來種質的最易途徑[6,9]。從國外雜交種中選育二環系,往往種質遺傳復雜,難以利用[6,10]。選育過程中,通過配合力分析,將其推向與國內種質遺傳較遠的方向,是該育種方法的有效補救。PK6C的選育采取了這樣的方法,選育前通過與國內種質昌7-2、1572的測配,篩選出遺傳距離最遠的二環系材料,選育過程中結合早期配合力測定,選留遺傳距離最遠的后代,將育成自交系PK6C推至瑞得雜種優勢群。
6.2 國內特異種質的利用啟示
種質擴增的另一重要方向是國內優秀的地方種質、早期育成的自交系和特異種質[12]。近年來,僅昌7-2、Lx9801、丹 340等少量早期育成的自交系被用于種質創新,并相繼選育了京科968、聯創5號、良玉88等品種,絕大部分的地方種質和早期育成的自交系并未得到利用[13-14]。1572是山西省上世紀末選育的有代表性的自交系,用其組配的潞玉13在西南地區推廣應用較多,影響較大[15]。該自交系的優點是一般配合力好、出籽率高,缺點是雌雄協調性差、熟期晚,難以利用。利用其與性狀互補的Mon17組成選育基礎材料,綜合二者優點,選育出新型自交系PK90,為利用早期育成的自交系或特異種質進行種質創制提供了有益借鑒。
6.3 育種技術的綜合應用
培育優秀的玉米品種,種質創新是基礎,育種方法是關鍵。抗逆性和配合力是種質的2個重要指標,育種技術要充分彰顯這兩點[10]。優秀玉米品種先得利198的選育采用了南繁北育、高密高壓、早代測選等育種技術。南北穿梭選育既加快了選育進程,又實現了不同環境下的不同農藝性狀的互補選擇。早代大群體、高密高壓選育,實現了育種材料抗逆性、適應性早期選擇淘汰。早代配合力測選使種質世代選擇更側重于配合力遺傳,而不僅是農藝性狀遺傳[16-17]。先得利198的成功選育得益于這3種技術的結合運用。
參考文獻
[1]劉紀麟.玉米育種學[M].2版.北京:中國農業出版社,2001.
[2]石德權,郭慶法,汪黎明,等.我國玉米品質現狀、問題及發展優質食用玉米對策[J].玉米科學,2001,9(2):3-7.
[3]山西省統計局,國家統計局山西調查總隊.山西統計年鑒2017[M].北京:中國統計出版社,2017.
[4]趙培芳,李玉萍,姚曉磊.山西省玉米生產現狀與發展問題探討[J].山西農業科學,2015,43(8):1031-1034.
[5]趙久然,王榮煥,劉新香.我國玉米產業現狀及生物育種發展方向[J].生物產業技術,2016(3):45-52.
[6]崔愛民,張久剛,張虎,等.美國種質的引進及利用方式研究[J].陜西農業科學,2011(3):97-99.
[7]劉小偉.我國玉米育種面臨的挑戰及機遇淺析[J].南方農業,2018,12(9):145-146.
[8]劉月娥,謝瑞芝,張厚寶,等.不同生態區玉米適時晚收增產效果[J].中國農業科學,2010,43(13):2820-2828.
[9]王紹新,劉蘭鎖,馮健英,等.玉米外來種質的價值及利用[J].河北農業科學,2011,15(2):103-104.
[10]田清震,張世煌,李新海,等.玉米育種發展動態[J].玉米科學,2007,15(1):24-28.
[11]張世煌,徐偉平,李明順,等.玉米育種面臨的機遇和挑戰[J].玉米科學,2008,16(6):1-5.
[12]黎裕,王天宇.玉米種質創新——進展與展望[J].玉米科學,2017,25(3):11-18.
[13]李春雷,王敏,孟令聰,等.吉林省玉米種質基礎及2001-2013年品種推廣分析[J].玉米科學,2016,24(5):15-25.
[14]王元東,趙久然,馮培煜,等.京科968等系列玉米品種“易制種”性狀選育與高產高效制種關鍵技術研究[J].玉米科學,2016,24(2):11-14.
[15]宋殿珍,張文忠,劉景秀,等.中晚熟玉米單交種潞玉13的選育報告[J].玉米科學,2005,13(S1):79-81.
[16]彭長俊,崔士友.玉米育種技術體系的構建及有關問題的討論[J].農學學報,2018,8(4):1-7.
[17]時成俏,覃永嬡,王兵偉,等.高產優質多抗熱帶玉米新品種桂單162的選育研究[J].種子,2018,37(7):97-101.