以旅大红骨种质为主导的‘丹玉’杂优模式概述

2013-04-29丰光景希强于兵李妍妍陈增齐姚永祥白向历

天津农业科学 2013年5期

关键词：玉米

丰光　景希强　于兵　李妍妍　陈增齐　姚永祥　白向历

摘要：旅大红骨群是我国玉米种质资源最重要的五大类群之一。几十年来，以丹东农业科学院玉米所为核心的科研机构创建了旅大红骨种群，为扩大玉米种质资源和培育高产优质杂交种做出了巨大贡献。概述了旅系研究发展历程、突出特点、应用情况、杂优模式等，并对今后旅系的进一步应用进行展望。

关键词：玉米；旅大红骨种质；丹玉；杂优模式

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.013

优良的玉米种质类群旅大红骨来源于大连旅顺地区，旅大红骨种质现简称旅系，曾是旅顺地方品种，由我国的地方农家种大金顶和传教士引入的大红骨品种天然杂交，经不断种植筛选而成。20世纪50年代初期辽宁省凤城农业试验站对农家品种调查时发现，旅大红骨品种丰产性好、抗病性突出，在辽东半岛有广泛的适应性。随后以该农家品种为基础材料进行一环选系，到1960年选育出旅9、旅28等一系列配合力较高的优良自交系；1969年在旅9自交系基础上，在繁殖田间筛选出宽叶变异株，进而选出旅9宽自交系[1]；旅9、旅28和旅9宽等自交系的选育为后来E28、丹340、丹598和丹黄34等优良旅系的选育奠定了种质基础。大多旅系自交系都具有株型紧凑、抗病性好、适应性广、植株健壮、雄穗发达、花粉量大、穗行数多、筒型果穗、品质较好、产量突出、生育期较长、一般配合力高等诸多优点 [2]。旅系类群的组建经过丹东农业科学院几代人10几位育种家先后50多年的整理、选育和创新，成为我国玉米生产上大面积使用的最重要的玉米五大种质资源类群之一，其代表性的自交系有旅9、旅9宽、旅28、E28、丹337、丹340[3]、丹360、丹黄02、丹341、丹黄34、丹598、丹99长等40多个。生产上直接由旅系组配的品种很多，如丹玉6、丹玉13、丹玉15、掖单13、沈单7、吉单159、豫玉11[4]、冀单27、铁单10、丹玉24、丹玉26、丹玉39、丹玉46、东单60、丹玉69、丹玉78、丹玉86、丹玉88、丹玉99、丹科2151、丹科2123、丹玉402、丹玉405、丹玉406、丹玉605和丹玉606等，对我国玉米生产起到了巨大的推动作用[5]。

1 旅系的抗逆性

旅系具有较好的抗逆性，比如抗病、抗倒、耐涝和耐低温等方面，特别是在抗病方面表现突出[6]。旅系主要组建于辽宁凤城地区，独特的地理位置和自然环境再加上育种家的人為选择造就了旅系的诸多优点。凤城属于温带湿润季风性气候，平均年降雨量800～1 200 mm，受季风性气候条件的影响，每年夏季玉米开花散粉时期恰逢阴雨季节，由于多雨寡照、温暖潮湿导致玉米病害、倒伏和涝害等发生严重，这种独特的气候条件给玉米育种选择带来很大压力，客观条件要求育种者侧重于玉米试材抗逆性的选择。这种育种中的不利条件转化为科研的方向。在此基础上育种者加强基础试材的收集、筛选、整理、利用和创新，在保持原有高配合力的基础上进行深入研究，加强试材抗性改良，提高抗性水平。通过多年的积累、沉淀、改良和创新，育成了一大批有重大影响的旅系试材并建立资源系谱[7]。

2 旅系的适应性

旅系的适应性广泛，由于其具有很好的抗逆性，通过旅系组配的单交种在我国不同生态条件的玉米产区都能够推广应用。纵观中国不同时期玉米单交种推广应用情况，具有代表性的玉米品种都包含有旅系的血缘，比如：20世纪70年代的中单2号（Mo17×自330）的父本自330来源于丹东农科院早期的优良自交系。传统的杂种优势法将其划分为Lancaster群的自330亚群，用现代的分子标记方法认为自330属旅大红骨群。自交系自330获得了国家科技发明一等奖[8]。由丹东农业科学院自行选育的品种丹玉13（Mo17×E28）的父本系E28的典型的旅系材料；由莱州农业科学院选育的品种掖单13（掖478×丹340）的父本丹340也是旅系的骨干自交系[9]；中国农业大学选育的品种农大108（黄C×X178）的母本黄C含有自330血缘；当前我国东华北和黄淮海主栽玉米品种郑单958（郑58×昌7-2）的母本郑58通过分子标记检测含有25%丹340血缘[10]。以上5个品种均获得国家科技进步一等奖，为我国不同时期玉米生产做出重大贡献。

3 旅系的配合力

杂种优势是指两个遗传基础不同的亲本杂交所得的杂种一代，在生长势、生产力、抗逆性、生理生化特性和生长发育状况等方面优于双亲的现象。玉米生产主要利用杂种优势。旅系作为重要的种质资源与其他类群间遗传背景远、一般配合力高、杂种优势明显。

3.1 改良Reid群×旅系

两群间有很高的配合力，配出的组合高产、稳产、抗病、抗倒、适应性广，制种产量高，表现为竖叶大穗，耐密植，多为中熟、中晚熟、晚熟品种。代表品种有丹玉26号、沈单7号、掖单13号、丹玉39号、铁单10号、东单60、丹玉69、丹科2123和丹科2151等[11]。其中，沈单7号和掖单13号曾获得国家科技进步一等奖。这一模式在今后的育种研发中仍具有很大的应用潜力。

3.2 P群×旅系

两群间有很高的配合力，配出的组合抗病性突出，高产稳定、适应性广，多为晚熟型品种[3]。代表品种有丹玉24号、丹玉30号、丹玉35、丹玉46、丹玉86、丹玉88、丹玉402、丹玉405等。这些品种高抗玉米叶斑病和粗缩病害，在辽东和山东半岛生产表现突出。

3.3 Lancaster群×旅系

两群间配合力较高，配出的组合高产、稳产、抗病、抗倒、广适性等特点，多为中晚熟型品种。代表品种丹玉6号、丹玉11号、丹玉13号、丹玉15号、丹玉18号、丹玉22号、吉单159和吉东2号等。该模式曾经为早期新中国玉米科研和生产做出重要贡献，但目前该模式应用逐渐减少。

3.4 外杂选系×旅系

两群间杂种优势明显，配出的组合高产、耐密、抗倒、籽粒深、品质好、适应性广，多为中熟和中晚熟型品种，是当前品种选育的新型主流模式。代表品种有丹玉406、丹玉603、丹玉605、丹玉606、良玉88和农华101等，在当前早熟、密植、抗倒、机械化、高品质等品种选育和推广的背景下，外引资源选系杂国内旅系有着更大的应用空间[12]。

4 旅系的应用前景

旅系优良种质资源的育成，对我国玉米育种与生产水平的不断提高，起到了巨大的推动作用。但是近年随着早熟、密植、机械化等品种的广泛种植，特别是国外大型种业公司品种，如先玉335、先玉508、先玉696、迪卡516等的推广应用，对以旅系为基础的“丹玉”品种造成较大冲击。国内一些育种者也对旅系今后进一步的研究利用存在质疑，认为旅系的育种时代已经结束。事实并非如此，丹东农业科学院和其他一些科研单位始终坚持利用和改良旅系资源，遵循旅系群间血缘关系远、遗传背景独特、一般配合力高、抗病性突出的特点，顺应玉米品种的发展趋势，重点改良旅系的耐密性、抗倒性、出籽率、熟期和品質等性状。通过导入外源种质、集团选择、单倍体技术、转基因育种等多种方法逐渐育成一批综合抗性强、品质好、生育期短、出籽率高的优良自交系，并组配出如丹玉605、丹玉606、丹玉406、良玉88等诸多国审和省审玉米品种，在生产上可以与国外品种抗衡[13]。未来丹东农业科学院通过不断引进外来资源，不断地改良和创新旅系资源，以“外引资源选系×旅系（旅系改良系或旅系综合选系）”为主要育种模式，走出具有国内自主特色的玉米育种之路[14]。旅系作为我国重要的玉米种质资源之一不可丢弃，能够适应时代的发展要求，继续发挥自身的优势，进行有效的改良创新，创建更具特色的旅系种质资源。

参考文献：

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[9] 赵文媛，刘日尊，刘旭. 丹玉旅系在我国玉米生产上的应用前景[J]. 玉米科学，2009，17（6）：24-26.

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[11] 张丹，司洪华，付俊，等. 旅大红骨群自交系杂种优势研究[J]. 玉米科学， 2005，13（2）：26-28.