單倍體技術育成宜機收玉米新品種遼單535 選育報告

李中強，王金君，劉曉麗，王延波，孫成韜

（遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所，遼寧沈陽 110161）

玉米自2012 年以來，總產量超過稻谷，成為我國第一大糧食作物，為我國的糧食安全做出了重要的貢獻[1]。東北生態(tài)區(qū)是我國最大玉米主產區(qū)，遼河平原位于東北平原的最南部，地勢平坦，積溫較高，比較適合全程機械化生產玉米。適宜機收品種是玉米生產全程機械化中最重要、最亟待解決的環(huán)節(jié)。在玉米單產增長的諸多因素中，遺傳改良的作用大約占比35%～40%[2]。國家開展機收良種攻關試驗，2017—2019 年有金農科828、冀玉3421、澤玉8911 等31 個機收籽粒類型品種通過國家審定，引領了我國玉米育種發(fā)展方向[3]。但由于收獲時籽粒含水量偏高等因素，目前暫未得到大面積推廣應用。因此，針對遼寧省中熟、中晚熟地區(qū)開展高產、矮稈、抗逆、耐密、宜機收新品種試驗，是促進遼寧地區(qū)玉米增產、農民增收、提高玉米機械化水平的重要路徑。

遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所單倍體育種課題組以高產、優(yōu)質、多抗、耐密、宜機收為育種目標，不斷引進和利用國外新種質豐富國內的種質基礎，在配合力測定的基礎上進行合理利用，將美國的SSS 種質和中國瑞德種質相結合作為母本材料，在中國黃旅種質中加入俄羅斯早熟種質和美國NSS 種質作為父本材料。在劃分雜種優(yōu)勢群的基礎上，確立以“（中國瑞德+SSS）×（黃旅種質+俄羅斯種質+NSS）”主體雜優(yōu)模式開展研究。經多年多點產量比較試驗，結合DH 系田間農藝性狀鑒定和抗病抗倒性篩選，選育出高產、穩(wěn)產、抗性強、宜機收籽粒等特點的中熟玉米雜交種遼單535。

1 品種來源

1.1 母本選育經過及特征特性

遼6658 以PH6WC×鄭58的組合為基礎材料，S0代進行自交，S1代進行密植鑒定同時自交，S2代用高誘5 號孤雌生殖誘導系進行誘導獲得單倍體籽粒，經染色體加倍獲得DH0代系，擴繁獲得DH1代系。對DH1代接種大斑病、莖腐病和穗腐病，選擇植株生長勢強、抗病性強、熟期適宜、清秀耐密、穗位整齊、花期協(xié)調等綜合性狀優(yōu)良的DH 系，進行隔離區(qū)測配，2015 年對組合進行多點鑒定，確定入選的DH 系并定名為遼6658（表1）。

表1 遼6658 世代系譜

遼6658 在遼寧沈陽春播生育期126 d 左右，需要活動積溫2 700℃。幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，苗勢強。株型緊湊，株高197 cm，穗位高78 cm，花絲綠色，花藥黃色，穎殼綠色，成株葉片數(shù)18～19 片。雄穗分支數(shù)1～5，果穗筒型，穗柄短，苞葉中等長度，穗行數(shù)14～16 行，穗軸白色，籽粒黃色，籽粒硬粒型。

1.2 父本選育經過及特征特性

遼4723 以PH4CV×645ZC（俄羅斯自交系）組合為基礎材料，連續(xù)用PH4CV 回交2 次，在BC2F1代用高誘5 號誘導系誘導獲得單倍體籽粒，秋水仙素噴淋加倍獲得DH0代系，擴繁獲得DH1代系，接種大斑病、莖腐病和穗腐病，選擇植株生長勢強、抗病性強、熟期適宜、清秀耐密、穗位整齊、花期協(xié)調等綜合性狀優(yōu)良的DH 系，進行隔離區(qū)測配，2014 年根據(jù)組合和DH 系多點鑒定結果確定入選的DH 系，定名為遼4723（表2）。

表2 遼4723 世代系譜

遼4723 在遼寧沈陽地區(qū)春播生育期為125 d 左右，需要活動積溫2 700℃。幼苗葉鞘淺紫色，葉片淡綠色，葉緣紫色，苗勢中等。株型緊湊，株高243 cm，穗位高83 cm，成株葉片數(shù)19～20 片，花絲淡紫色，花藥黃色，穎殼綠色，雄穗分枝數(shù)3～5 個。果穗粗筒形，穗柄短，苞葉中等，穗長13.3 cm，穗行數(shù)16～20，穗軸白色，籽粒黃色、馬齒型，百粒重33.8 g。

2 結果

2.1 區(qū)域試驗結果

遼單535 于2019 年參加遼寧省聯(lián)合體區(qū)域試驗，試驗點次為7 個，均表現(xiàn)為增產，產量均值為10 743 kg/hm2，比對照迪卡516 增產8.6%；2020 年繼續(xù)參加遼寧省東方科企聯(lián)合體區(qū)域試驗同時進行生產試驗，試驗點次為7個，均表現(xiàn)為增產，區(qū)域試驗產量均值達11 958.0 kg/hm2，比對照迪卡516 增產7.5%；2019—2020 年2 年區(qū)域試驗平均產量為11 350.5 kg/hm2，比對照迪卡516 增產8.03%（表3 和表4）。

表3 2019 年機收組品種（遼單535）區(qū)域試驗產量結果

表4 2020 年機收組品種（遼單535）區(qū)域試驗產量結果

2.2 生產試驗結果

遼單535 于2020 年參加遼寧省聯(lián)合體生產試驗，試驗點次為7 個，均表現(xiàn)為增產，生產試驗平均產量為11 484 kg/hm2，比對照迪卡516 增產6.5%（表5）。

表5 2020 年機收組品種（遼單535）生產試驗產量結果

3 品種特征特性

3.1 性狀特征

機收新品種遼單535 籽粒黃色，馬齒型。幼苗葉鞘紫色，葉緣紫色，葉片深綠色，苗勢強。株型緊湊，株高289 cm，穗位高109 cm，成株葉片數(shù)20 片。花絲淺紫色，花藥淺紫色，雄穗分支8～11 個，果穗筒型，苞葉中等長度，穗長23.8 cm，穗行16～18。粉色穗軸，百粒重38.4 g。

3.2 品質分析

經農業(yè)農村部谷物檢測中心（哈爾濱）分析，遼單535的籽粒容重774 g/L，粗蛋白含量為9.94%，粗脂肪含量為4.00%，粗淀粉含量為69.80%。

3.3 抗逆性

2019—2020 年，經沈陽農業(yè)大學植物保護學院2 年4點次人工接種抗病害鑒定，遼單535 結果表現(xiàn)為感大斑病、感灰斑病、中抗莖腐病、抗穗腐病、抗絲黑穗病。

3.4 生育日數(shù)

遼單535 出苗至成熟129 d，與對照迪卡516 相當，需≥10℃的活動積溫約2 800℃。遼單535 適宜遼寧省玉米中晚熟區(qū)種植。

4 栽培技術要點

4.1 選地與施肥

選擇土質較肥沃、地勢平坦的中等或中上等地塊種植該品種。播種時一次性施入玉米緩釋型復合肥600～750 kg/hm2。或者施農家肥30 t/hm2以上，施磷酸二銨150～225 kg/hm2、硫酸鉀150～225 kg/hm2做底肥（注意種、肥隔離），小喇叭口期至大喇叭口期追施尿素375～900 kg/hm2[4]。

4.2 播期與種植形式

提前精細整地，通常在4 月下旬至5 月上旬春播，為保全苗，需土壤墑情合理且耕層溫度穩(wěn)定在10℃以上進行播種。適宜清種和套種，清種推薦大壟雙行的空間排布，密度67 500～75 000 株/hm2。

4.3 田間管理

用防地下害蟲和土傳病害的種衣劑拌種，以保護幼苗和減少病蟲害。提倡播種后玉米露頭前打封閉除草劑；在玉米心葉至抽絲期，可噴施烯唑醇、百菌清、戊唑醇等防治大斑病[5]。生育期前期和中期注意及時防治黏蟲、玉米螟等病蟲害。

5 制種

遼單535 在制種時，第一期父本和母本同期播種，在第一期父本鉆錐時播第二期2/3 父本[6]。父、母本行比為1∶6，加種二期父本滿天星。待當?shù)馗麑訙囟确€(wěn)定在10℃以上墑情合適時，即可播種[7]。其中母本、父本的密度宜分別為7.5 萬～9.0 萬、6.75 萬株/hm2。