高密植下玉米自交系抗性評價及篩選

摘" 要：利用高密度脅迫選育自交系的方法，改良整理骨干自交系，為選育耐密、抗病性和農藝性狀突出的自交品系，對自選材料進行高密度的種植試驗，對高密度條件下自交系的抗病級別進行評價，并篩選出適合本地區使用的玉米自交系。

關鍵詞：玉米；自交系；高密度；抗病評價；篩選指標

中圖分類號：S513" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）10-0022-04

Abstract： The method of selecting inbred lines under high density stress was used to improve the backbone inbred lines. in order to select self-bred lines with density tolerance， disease resistance and outstanding agronomic characters， we carried out high-density planting experiments on self-selected materials. The disease resistance level of inbred lines under high density was evaluated， and the corn inbred lines suitable for use in this region were selected.

Keywords： corn; inbred lines; high density; disease resistance evaluation; screening index

玉米的營養價值較高，是優良的糧食作物。作為中國的高產糧食作物，玉米是畜牧業、養殖業和水產養殖業等的重要飼料來源，也是食品、醫療衛生、輕工業和化工業等不可或缺的原料之一。玉米生產必需具有更強大的技術支撐和建立長期的技術儲備，中國是農業大國，因此農業的發展趨勢必然要求玉米的總產量和單產量不斷提高，在耕地有限的今天，研究和開發耐密、抗病的新品系就顯得尤為重要。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗于2019—2021年逐步進行。試驗地點分別在北方地區白城市農科院試驗地和白城院海南基地（海南基地主要進行南繁加代）。前茬作物均為玉米，試驗地塊中等地力。

1.2" 試驗材料

選擇吉林省玉米區域試驗中熟組對照品種先玉335的父本（PH4CV）和母本（PH6WC）分別和自選骨干系H438、H145和MH145、M239混合授粉組建基礎材料。

1.3" 試驗內容與篩選方法

設計小區長度為5 m，每穗播種2行，播種前期準備工作已經完成的S2自交果穗共100穗，分別命名為19J-01—19J-100，命名方法為年份+地點-編號。密度為10萬株/hm2，株距為16.66 cm。施肥用量為15 kg/畝（1畝約等于667 m2）。灌溉條件控制為在其需水期晚3 d左右澆水。開花期進行人工套袋自交授粉，必須要保證自交果穗充足，做到有代表性、有變化性。授粉結束后根據其后灌漿、成熟期間各種抗性的表現，選取優秀果穗100穗作為S3。南繁加代后得到100穗S4，由于海南氣候條件與本地氣候條件相差很大，所以除病害外，農藝性狀只做選育參考。而不作為固定指標。2020年按照2019年同樣的方法進行設計與選育，優中選優，分別得到100穗S5和50穗S6。在南繁加代時，需同時進行測配種的配置工作，以備2021年白城試驗地選育作參考使用。2021年在北方選育苗圃種植S6，播種密度為8萬株/hm2，株距為20.8 cm，施肥、灌溉等其他條件不變。需要在此代選育過程中注意的是，在分析抗病性和各類農藝性狀的同時，還需要著重參考測交種產量的數據，測配結合法可以邊測邊用，可以加速育種世代，使育種過程和年限大為縮短。篩選過程中，主要對自交系的抗絲黑穗病、抗莖腐病、倒伏級別進行了評價，參考了穗位高度、測交種產量等性狀，對自選自交系進行了適應性篩選。

2" 試驗結果與分析

分析各年份比較有代表性的抗性鑒定評價數據和各類農藝性狀數據，作為篩選標準。

2.1" 2019年各品系的絲黑穗病抗性級別評價

由表1可以看出，在北方濕度較小的自然條件下，沒有接種菌源，100份材料大多數都為抗和高抗絲黑穗病。但在10萬株/hm2的密度情況下，也有一些材料表現出了明顯的不適應，發病率較高，達到感病級別，如19J-09、19J-31。有一些材料為中抗級別，如19J-14、19J-15、19J-17、19J-32、19J-35。這些材料會予以淘汰，不會再進入下一年的加代選育當中，以保證后續選育自交系對絲黑穗病的抗性等級。

2.2" 2019年各品系穗位高度的分析

在北方種植S2代100份材料中，由于代數比較低，有個別品系穗行的穗位高度比較高，在表2中19J-03已經達到了185 cm左右，超過170 cm的有19J-04、19J-10、19J-12、19J-30、19J-81、19J-89、19J-93。穗位過高會導致玉米灌漿后期變得不抗倒伏，其所配的雜交組合也存在穗位過高的風險，更不利于今后機械化收割，淘汰這些穗位過高的穗行，以保證后續選育材料的抗倒性。

2.3" 2020年各品系莖腐病級別評價

在2020年北方對S4代的莖腐病調查顯示（表3），大部分植株穗行對莖腐病抗性表現得都比較不錯，只有個別材料對莖腐病的抗性不佳，如20J-98，60株中有8株發生莖腐病，發病率為13.3%。20J-34、20J-45、20J-59、20J-78、20J-84的抗性評價都為MR（中抗）。玉米莖腐病主要危害玉米的莖和根，一般從靠近地表的莖基部節間開始發病并向上蔓延，其中發病多發生在玉米基部的1～4節，然后病菌向上向內擴展形成不規則的褐色斑點，手捏莖變得明顯變軟，同時常發生濕腐并伴有萎縮。遇到風雨影響時，莖干通常會在發病部位向下折疊，造成倒伏所以對玉米的產量影響非常大。所以要淘汰抗性評價比較低的材料。

2.4" 2021年測交種籽粒產量數據分析

在2021年北方選育苗圃的選育過程中，種植密度變化為8萬株/hm2后，田間管理方式與水肥條件不變。在后期選育過程中要結合2020年海南所配制的測交種產量數據進行參考分析。由表4可以看出，在地塊相似、水肥條件同等的情況下，播種的50份測交種中，產量還是有一定差異的。21J-05、21J-13、21J-18、21J-39和21J-30等穗行測交種小區5米2行產量達到了9.00 kg以上。21J-01、21J-07、21J-16、21J-20、21J-24、21J-25、21J-26、21J-27、21J-28、21J-34、21J-41、21J-42幾個品系的測交種產量也達到了8.00 kg以上，一般配合力比較好。

3" 結論

結合前幾年的抗病數據和對農藝性狀的分析，再結合2021年的測配數據，最終在這2個小群體中篩選出了21J-16、21J-26、21J-28在21J-34等10個比較出色的耐密、抗逆性比較好的自交品系，用于后續雜交組合配置工作。淘汰那些配合力不好、抗病性一般的自交系，其余自交系繼續進行下一步試驗觀察工作，逐步完善與改良其缺點，準備以后長期的可持續應用與發展。

通過此種方法選育的自交系具有很好的耐密性和抗逆性，在常見病害上具有一定的抗性水平，農藝性狀也比較突出。但在選育的過程中也存在一定的不確定因素與偏差。比如在農藝性狀上的觀察雖有相應的指標，但還是比較依賴選育人的主觀判斷，所以我們要積累大量的知識儲備，以保證選擇的正確性。

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