玉米新杂交种鲁单718的选育研究

刘治先 丁照华 刘长虹 杨 菲

(山东省农业科学院玉米研究所，山东 济南 250100)

高产、优质、多抗玉米新杂交种鲁单718(LD718)是山东省农业科学院玉米研究所于2006年选育成的一代优良玉米杂交种，组合为“齐3925×黄572”，2008年获得植物新品种权公告(公告号:CNA005187E)，2010年4月经第七届四川省农作物品种审定委员会第一次会议审定通过(审定号:川审玉2010006)。

1 选育背景

众所周知，美国玉米遗传育种和生产水平居世界领先地位，早已形成了以瑞德黄马牙×兰卡斯特为主的基本杂种优势模式，曾造成玉米生产上种质相对集中，潜在风险增加等现实问题［1-3］。为此，1995年美国启动了玉米种质扩增 (GEM)计划，旨在拓宽美国玉米育种和生产用种质基础，增强品种和技术创新能力，提高新品种的产量、品质、抗病性和抗逆性水平。20世纪90年代以来，我国玉米生产用骨干种质主要有瑞德、兰卡斯特、塘四平头、旅大红骨和以78599为代表的PB种质五大类群。利用的杂种优势模式主要是瑞德、兰卡斯特或PB×塘四平头、瑞德×旅大红骨或PB等。黄淮海夏玉米区生产用骨干种质主要有瑞德、塘四平头和PB三大种质类群。杂种优势模式主要是瑞德或PB×塘四平头、瑞德×PB等。种质基础狭窄导致的潜在危险性逐年增大，加之环境恶化，自然灾害频发，如1997年的旱灾和风灾，2002年的涝灾，1995、1996年以及近年大流行的玉米粗缩病，1998年以来的玉米南方锈病等，都给玉米生产造成了严重影响［2，4］。

我国玉米产业总体水平与世界发达国家特别是美国相比，还存在较大的差距。除干旱、涝害等自然因素外，品种生育期偏长、耐肥水、生产成本较高，株型结构不理想，适应性、稳产性差，抗病抗倒能力弱，籽粒脱水慢、商品品质差等主要限制因素。因此，通过反复思考和验证，形成了从拓宽玉米育种的种质基础，丰富遗传多样性入手，来改良育成品种的适应性;把国内种质良好的丰产性与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的热带、亚热带种质融合在一起，提高育成品种的抗病抗倒能力和稳产性能;把成熟早、灌浆快、配合力高、株型紧凑的塘四平头种质与丰产、大穗的旅大红骨种质融合在一起，挖掘育成品种的丰产潜力，改善商品品质等的创新策略［3，4］。确立“高产、优质、多抗、广适和易制种”为育种目标，结合单倍体快速选系等技术;成功选育出配合力高、抗病抗倒能力强、适应性广的优良自交系齐3925和黄572，杂交育成高产、优质、多抗玉米新杂交种鲁单7055，审定命名为鲁单718。

2 选育经过

优异丰富的原始材料是育种工作的基础，而种质基础的宽窄和遗传多样性的丰欠，则是玉米育种取得突破性进展的关键［4，6］。鲁单718的正交母本齐3925是以 (齐3193×齐205)BC2为选系基础材料，用改良stock6作诱导系，经单倍体诱导、自然加倍和二倍 (DH)系评价等，于2003年选育而成，高抗玉米粗缩病、锈病、弯孢菌叶斑病等，活秆成熟。该自交系一般配合力高、抗病抗倒能力强，株型半紧凑，幼苗叶鞘紫色，花药紫色，花丝紫色，济南夏播生育期95 d。株高180 cm，穗位50 cm，穗长16 cm，穗粗5.0 cm，穗行数14～16行，果穗长柱形，红轴，半马齿型，黄粒。黄572是以 ［(黄早4/掖502×昌7-2) ×鲁系9311］为选系基础材料，经5代自交和严格筛选于2005年育成，高抗玉米大、小叶斑病、茎腐病、黑粉病等。该自交系配合力高，生长势较强，株型紧凑，幼苗叶鞘绿色，花药黄色，花丝绿色，济南夏播生育期94 d。株高190 cm，穗位60 cm，穗长12～14 cm，穗粗4.0 cm，穗行数12～14行，果穗短柱形，白轴，硬粒型，黄粒。

根据配合力测定结果，2004年初配齐3925×黄572杂交组合，2005年经多点试验，该组合表现了较高的配合力，平均小区产量11 188.3 kg/hm2，比对照种农大108平均增产16.5%。2006年定名为鲁单7055。

3 鲁单718的特点

3.1 高产稳产

2006年鲁单718参加四川省玉米预试，比对照种川单13增产12%，增产显著。2007年鲁单718参加四川省玉米平丘组区试，平均产量6 706.5 kg/hm2，比对照种川单13增产8.7%，增产点率77.8%;2008年区试平均产量8 026.5 kg/hm2，比对照川单13增产8.0%，增产点率80%。两年区试平均产量7 366.5 kg/hm2，比对照川单13增产8.3%，增产点率78.9%。2009年参加生产试验，平均产量7 114.5 kg/hm2，比对照川单13增产9.7%(表1)。2009年在山东省六一农场开展高产攻关试验，经专家组验收，实收穗数89 905.8个/hm2，面积0.24 hm2，平均产量15 490.35 kg/hm2。同比郑单958实收穗数87 238.2个/hm2，面积0.24hm2，平均产量13 426.2 kg/hm2。

3.2 品质优良

2009年经国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所质量监测中心、国家粮食局成都粮油食品饲料质量监督检验测试中心检测，鲁单718商品玉米籽粒中含粗淀粉77.0%，粗脂肪4.2%，粗蛋白10.7%，赖氨酸0.28%，容重743 g/L。容重达到国家一等玉米以上质量标准 (玉米 GB1353-1999);粗淀粉含量达到国家淀粉发酵工业用玉米一等以上标准 (淀粉发酵工业用玉米GB/T8613-1999);粗蛋白含量达到国家饲料用玉米一等以上标准 (饲料用玉米GB/T17890-1999)。

表1 鲁单718参加四川省区域试验及高产攻关结果

表2 鲁单718抗病虫接种鉴定结果

3.3 多抗性好

2007至2008年经四川省农业科学院植物保护研究所连续两年人工接种鉴定 (表2)。结果表明，鲁单718中抗-抗玉米螟虫，中抗-感玉米大斑病，抗-感玉米小斑病，抗 -感玉米纹枯病，中抗-感玉米丝黑穗病，感玉米茎腐病。抗倒折倒伏，抗旱性强，活秆成熟，对不良气候环境条件具有较强的抵抗能力等。

3.4 熟期适中，中密大穗，活秆成熟

鲁单718在四川地区春播生育期109 d，比对照川单13短2 d。成株叶片数19片左右，株型半紧凑。一般净种植48 000～52 500株/hm2为宜。适宜平坝、丘陵、低山区及类似地区净作或间套种植。株高253.3 cm，穗位高96.3 cm。雄穗分枝数10个左右。花药紫色，花丝红色，果穗长筒型，穗长18.6 cm，穗行数14.3行，行粒数41.3粒，千粒重335 g，出籽率86.4%。籽粒黄色、半马齿型，轴心红色。

鲁单718在济南地区晚春播生育期105 d。株高270 cm，穗位高110 cm，穗长20 cm以上，穗粗5 cm，穗行数14～18行。多年鉴定，抗玉米粗缩病、弯孢菌叶斑病、锈病等主要病害。抗玉米螟虫。该品种高产大穗，活秆成熟，产量稳定，综合抗性好。

3.5 栽培技术要点

鲁单718适宜四川省平丘地区春播和黄淮海地区春、夏播种植。一般种植密度48 000～57 000株/hm2为宜，在此密度下能发挥最大增产潜力，平播、套种或夏直播均可，肥水管理上以促为主，重施底肥，增施有机肥，施肥时间和方法要及时、科学和合理;适时中耕除草，及时防治病虫害，适时晚收。应通过包衣或拌种预防丝黑穗病。

4 讨论

4.1 群间或群内种质融合拓宽种质基础

玉米育种的基础是种质，优异种质资源的挖掘利用是不断提高玉米杂种优势利用潜力的重要基础。依据传统杂种优势模式，融合创新利用种质是克服育种技术瓶颈、有效解决抗源不足的主要措施［1，4］。本文将PA与PB种质相融合，选育了含有丰富抗源的优良耐逆自交系齐3925。黄572主要融合了塘四平头、旅大红骨、昌7-2和鲁系9311等4个黄改近缘系种质，集合了其早熟、丰产、结实性好、适应性广等突出优点。因此，鲁单718亲本含有丰富的种质成分，较宽广的遗传基础，为其创造了广适丰产的基本条件。

4.2 创新利用杂种优势模式理论

杂种优势理论的形成对作物育种实践具有普遍指导作用，以避免工作盲目性，提高育种效率［1，3，4］。我们认为灵活辩证的利用杂种优势理论，以传统研究成果为主干，创造性地丰富和补充杂种优势理论是育种取得突破的关键。鲁单718就是PA与PB融合，塘四平头与旅大红骨相融合，组成杂种优势模式。

4.3 利用单倍体育种技术快速选育优良自交系

玉米产业的核心是玉米育种技术和育种水平。单倍体育种技术作为世界前沿技术，能够极大地缩短玉米自交系的选育时间，加快育种速度，提高育种水平。现代生物技术育种的两大支柱是基因工程育种和与分子标记相结合的单倍体育种，并且单倍体育种不存在生物安全问题，效率高、成本低、见效快［4-6］。山东省农业科学院玉米研究所利用该技术已选育出齐3925、齐2839、黄572、齐4751和齐3952等多个优良自交系，培育出鲁单7045、鲁单718等通过省级审定的优良新品种。

［1］张世煌.玉米种质创新和商业育种策略 ［J］.玉米科学，2006，14(4):1-3，6

［2］孟昭东，郭庆法，汪黎明，等.玉米杂交种鲁单981选育研究 ［J］.玉米科学，2003，11(3):54-56

［3］张洋，张喜华.玉米78599种质的杂优模式及其改良利用 ［J］.玉米科学，2008，16(3):037-040

［4］刘治先，杨菲，丁照华，等.超高产玉米新杂交种鲁单7045的创新思路 ［J］.玉米科学，2010，18(5):49-52

［5］才卓，徐国良，ChangMing-tang，等.玉米单倍体育种研究进展 ［J］.玉米科学，2008，16(1):1-5

［6］刘治先，杨菲，丁照华，等.玉米单倍体诱导材料的鉴定和快速选系技术研究 ［J］.玉米科学，2008，16(3):12-14，18