白粒玉米自交系134-1白的選育與應用前景

元文革 陶春來 張 恭 闞玉文 樊慧超 孟慶貴 劉愛華任 君 秦曉彥 龐國新

（1 河北省廊坊市農林科學院，廊坊 065000；2 廊坊職業技術學院，河北廊坊 065001）

玉米是我國第一大糧食作物，面積最大、單產最高。據農業農村部市場預警專家委員會預計，2021 年全國玉米種植面積為4267 萬hm2，僅較上年度略有增長。培育高產穩產的突破性玉米新品種，提高玉米單產在很大程度上影響著玉米總產量的增加，對保障國家糧食安全極為重要。近年來，隨著玉米品種審定多元化的發展，大量玉米新品種不斷涌現，但許多品種存在著同質化嚴重的現象，廣適、多抗的突破性玉米新品種相對缺乏[1]。為確保玉米生產穩定持續增產，生產上急需穩產、高產、廣適、抗逆性強的突破性玉米新品種。而選育和創新具有新的遺傳背景的玉米自交系是培育突破性品種的關鍵。所謂“難在選系，重在組配”[2]，就選育玉米自交系的基礎材料而言，國內玉米資源與國外玉米資源相比，最大的優點是適應性好[3]，但國外資源在拓寬遺傳背景，產生突破性品種上，具備潛在的利用價值。為進一步拓展玉米遺傳資源，選育不同遺傳背景的優良自交系，為培育突破性新品種提供資源支撐，河北省廊坊市農林科學院選用不同來源的國外資源為基礎材料，經多年嚴格選育，育成新型玉米白粒自交系134-1 白。

1 選育過程

2012 年河北省廊坊市農林科學院利用引自匈牙利的玉米品種材料MVNK424[4]與引自美國的高蛋白白粒玉米材料AM01 做雜交組合（MVNK424/AM01）；2013 年在廊坊市廣陽區萬莊試驗田種植組合MVNK424/AM01，并于同年選擇早熟、矮稈、無病單株自交獲得S1；2014-2019 年在S1材料的基礎上，按照高密度、早熟、矮稈、出籽率高、結實性好、抗病、兼顧適應性的育種目標，于田間和室內交替開展自交，結合配合力測定，經過8 代自交選擇，2019 年育成性狀穩定的白粒玉米自交系。該自交系具有早熟、矮稈、抗病、出籽率高、結實性好、一般配合力高的特點，定名為134-1 白。

2 主要特征特性

2.1 植株與穗部性狀134-1 白種子吸水快，幼苗出苗迅速，苗勢中等，胚芽鞘綠色。根系較發達，氣生根較少，莖稈淺綠色、較粗且堅硬，抗倒性強。葉鞘與葉片都為淺綠色，全株葉片數19 片，可見葉15片，穗上葉6 片，中部葉片長68cm，中部葉片最大寬度8cm，穗上部葉片與主莖間的夾角35°。雄穗分枝數5～6 個，主枝較長，穎殼淺黃色，花藥鮮黃色，花粉量多。果穗白軸短筒形，花絲綠色，穗長11.7cm，穗粗4.3cm，軸粗2.2cm，穗行數12～14 行，行粒數24 粒，籽粒白色、馬齒型，粒長1.3cm，百粒重32g，出籽率83.5%。成株株高185cm，穗位高70cm。株型較緊湊，通透性好。

2.2 生育特性134-1 白在河北省中北部夏播，全生育期100d，需≥10℃的活動積溫2450℃，播種到抽雄51d，播種到吐絲55d，吐絲與散粉同期。成熟期早，結實性好，無禿尖現象，籽粒脫水較快，收獲時含水量低于30%。雄穗散粉量大，散粉期較長。雌穗主要特點為粒長、軸細、出籽率高，結實性好。雜交組合籽粒多為長粒、馬齒型，抗病性好，產量高。

2.3 田間抗性表現目前尚未對自交系134-1 白開展抗性鑒定工作。從田間表現看，該自交系耐大斑病、小斑病，抗玉米絲黑穗病。植株矮稈，莖稈粗壯堅硬，抗倒性極強。耐旱性好，干旱年份無禿尖，除株高稍變矮外，其他田間生長情況基本正常。

2.4 一般配合力好，個別組合產量突出配合力的提升促使雜交種產量及綜合表現的提高[1]。2019 年利用134-1 白、昌7-2、鄭58 與自育自交系NS191、NS1249、NS1158、NS2812 做不完全雙列雜交，2020 年在密度75000 株/hm2和常規生產條件下對雜交后代開展了雜交組合的夏播產量品比試驗。結果表明，現有組合條件下，134-1 白雜交后代產量和出籽率明顯高于昌7-2 及鄭58 的雜交后代，而且具備超越對照鄭單958 的生產潛力（表1）。從出籽率方面看，134-1 白的雜交后代一般出籽率較高，較高的出籽率與高產相關。

表1 雜交組合產量數據

2.5 自交系134-1 白組配后代的一般特點134-1白組配的雜交后代一般表現為籽粒長度較長，出籽率高，氣生根發達，穗下葉較平展，穗上葉片上沖，穗下莖稈粗壯，穗上莖稈稍細，株型清秀，抗倒性較好，果穗封頂性好。試驗觀察顯示，已完成雜交組合的種植密度范圍為67500～105000 株/hm2。

3 選育經驗

134-1 白的選育經驗主要有：（1）育種目標明確，以適應性好、早熟、矮稈、高密度、出籽率高、結實性好為選育目標；（2）可以利用外來材料選育自交系，注重適應性的選擇，并與測交產量、配合力測定相結合；（3）高密度條件（105000 株/hm2）嚴格選系[5]與測交鑒定，使選育的組合在栽培密度上具有彈性。

4 應用前景

在淀粉加工中，白粒玉米可以省去脫色環節，降低加工成本。選育白粒玉米品種，還可以為食品、醫藥等輕工業產品提供優質專用原料。而我國自20 世紀80 年代末，白粒玉米應用很少[6]，有必要通過白粒玉米自交系的應用選育白粒玉米新品種，豐富玉米品種與生產加工資源。白粒玉米自交系134-1 白的選育可以豐富我國白粒玉米育種資源，以全新的遺傳基礎應用于玉米新品種選育中。

目前我國玉米生產應用中，70%的玉米用作飼料，然而在畜禽養殖過程中，飼料中蛋白需要達到11%～20%時才能滿足營養需求，而目前普通玉米的蛋白含量只有7%～9%。高蛋白玉米新品種選育，具有重大的產業和經濟價值[7]。自交系134-1 白以高蛋白玉米資源為基礎材料選育而來，在高蛋白玉米品種選育上具有潛在的應用前景。

不斷改良和拓寬玉米種質資源對玉米突破性新品種的選育至關重要。我國玉米育種的成就中，許多都依賴于我國育種界常用的四大玉米類群，遺傳基礎相對狹窄。近年來，育種工作者對種質的重要性有了更深刻的認識，許多單位為了擴大種質的遺傳變異，提高玉米雜優利用水平，開始普遍重視種質的擴增與改良[8]。自交系134-1 白是獨立于我國目前常用的四大玉米類群之外的新種質，在玉米種質創新、擴寬遺傳背景和雜優利用上是一個有益的探索。