优质高配合力糯质玉米一环系通系5的选育及利用

2016-04-11陆虎华薛林郝德荣陈国清石

江苏农业科学 2016年2期

陆虎华++薛林++郝德荣++陈国清++石明亮++冒宇翔+++胡加如+++黄小兰++程玉静+++张振良++周广飞

摘要：报道了糯质自交系通系5的选育过程，对通系5的优良性状开展了研究。结果表明：通系5不仅农艺性状优良、糯性好、配合力高，而且对玉米粗缩病的抗性也优于其他糯玉米种质；通系5或衍生品种被国内多个育种单位作为种质资源广泛应用，育成了28个优良的鲜食糯玉米品种。应用分子标记技术开展通系5优良性状的遗传机理研究，将进一步提升其在糯玉米育种中的利用价值。

关键词：玉米；糯质一环系；通系5；选育；利用

中图分类号： S513.03文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）02-0138-03

收稿日期：2015-02-25

基金项目：现代农业产业技术体系[编号：CARS-02-50]；江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（12）2032]；江苏省南通市科技公共服务平台项目（编号：CP22013005）。

作者简介：陆虎华（1974—），男，江苏启东人，副研究员，从事玉米新品种选育及区试研究。E-mail：1094849519@qq.com。糯玉米起源于我国西南亚热带地区，是受突变基因wx控制的特异淀粉类型，表现为蜡质，支链淀粉含量高，其鲜食时，籽粒黏软清香、营养丰富、易于消化吸收，深受广大民众喜爱。长期以来，糯玉米作为自然授粉品种，由农民零星自由种植，自产自销，由于缺少系统育种选择，这些品种表现为株型松散、茎秆柔软、易倒伏、抗病性差、果穗小、产量低，难以市场化规模生产[1-3]。20世纪80年代初，江苏沿江地区农业科学研究所在谢孝颐研究员带领下，开始进行长江下游地区糯玉米地方品种的搜集、整理工作，筛选出一批适应该地区生态环境的代表品种，用于组建复合品种大群体，并开展群体改良，最终获得高配合力群体，选育出优质高配合力自交系通系5（已获植物新品种权授权），并进一步利用通系5号与衡白522杂交，育成了第一个通过国家审定的优质高产鲜食糯玉米单交种苏玉（糯）1号，推广种植遍布我国大陆20多个省（市、自治区），产生了显著的社会、经济和生态效益[1-3]。此后，项目组以通系5为核心材料，进行种质创新，培育出T361、W15等优良自交系，并育成在国内有广泛影响的鲜食白糯玉米单交种苏玉糯2号[4]（2002年通过江苏省审定、2003年通过国家审定，现为国家黄淮海农作物品种区域试验对照品种）、苏玉糯5号[5]（2003年通过江苏省审定、2004年通过国家审定，现为国家东南农作物品种区域试验对照品种）等。本研究报道通系5的选育过程和杂交利用，旨在为糯玉米遗传育种提供参考。

1通系5的选育经过

1981—1984年，笔者所在项目组利用来源于江苏启东、海门及上海崇明地区的雪花糯等8个糯质自然授粉地方品种，通过多轮农艺性状选择和配合力测定产生的“分离小群体”作为基础材料，经所内（江苏如皋春、秋播）和海南（海南冬种）两地三季不同环境下农艺性状、抗逆性和适应性的强化选择，结合配合力测定，选育出综合性状优良的白粒糯质自交系通系5（图1），于2001年获国家植物新品种权授权。

2通系5的优良性状

2.1农艺性状优

通系5株型紧凑、茎秆粗壮，叶色浓绿，熟期适中。株高170～180 cm，穗位80～85 cm，双穗率50%左右。果穗外观品质佳，雌穗苞叶包裹紧密，圆锥形，穗型大，籽粒白色，行列直，结实到顶不秃尖；穗长14～15 cm，每穗14行，每行25粒，千粒质量230 g左右，籽粒为白色、糯质、硬粒型。克服了一般糯质系株型松散、果穗小的缺点。

2.2品质性状优

以通系5等9个糯质自交系按NCⅡ遗传交配设计（5×4）配制20个杂交组合，研究糯玉米自交系感官品质、甜糯性、皮薄厚、风味、柔嫩性、色泽等6个品质性状的配合力（表1） [6]。结果表明，通系5的6个品质性状的一般配合力（GCA）效应值均表现出较高的正向值，表明通系5易组配出品质优良的糯玉米组合。此外，对130份糯玉米自交系的籽粒淀粉黏度特征值测定结果表明，通系5崩解值最大，消减值最小，说明其黏度性状优良，且最不易回生。

2.3配合力高

选用通系5等10个糯质自交系，按NCⅡ（（5×5）遗传交配设计，对通系5及其衍生系T361、T354进行产量配合力分析（表2）。结果表明，通系5及其衍生系有较高的一般配合力（GCA）效应值，且与热带种质T2有着较好的特殊配合力（SCA）效应。

2.4对粗缩病具有较好的抗性

2012—2013年，笔者所在项目组连续2年对64份糯玉米自交系进行田间粗缩病抗性自然鉴定，64份自交系中，地方种质6份，衡白522血统15份，通系5血统20份，外引系23份。结果表明，通系5血统的种质对粗缩病的抗性显著好于其他种质（表3）[7]。

表34类自交系抗病差异性（2012—2013年）

来源平均病情指数差异显著性

（P<0.05）衡白522血统67.7a地方种质60.0b外引系54.7c通系5血统43.6d

3杂交应用

笔者所在项目组以通系5直接作亲本系育成苏玉糯1号、苏玉糯5号等玉米新品种4个，利用其衍生系作亲本育成苏玉糯2号等玉米新品种12个。其中，苏玉糯1号是我国第一个通过国家审定的鲜食糯玉米品种，自1992年推广以来，成为国内影响最大、推广应用时间最长的糯玉米品种，到目前为此，推广20多年，其优良的品质仍受到消费者肯定和加工企业的欢迎。2002年开始，苏玉糯2号和苏玉糯5号在全国迅速得到示范推广，苏玉糯2号矮秆早熟，是适合设施高效栽培的优良品种；苏玉糯5号果穗商品性好，品质优良，是加工企业的首选品种。从2008年起，苏玉糯2号、苏玉糯5号分别被确定为继苏玉糯1号后的国家黄淮海、东南鲜食糯玉米农作物新品种区域试验对照品种，以及江苏、浙江等多个地区的主推鲜食糯玉米品种。

通系5或衍生品种，还被安徽农业大学、海南绿川种苗有限公司、江苏省农业科学院等单位作为种质资源加以广泛应用[8-10]，育成了28个优良的鲜食糯玉米品种（图2）。江苏省审定定名的23个糯玉米品种中，含有通系5血统的品种14个，占60.8%。2012年，以通系5为核心种质主报的“优质鲜食糯玉米种质创新与应用”项目获江苏省2012年度科学技术进步二等奖。

4结论与讨论

4.1重视长三角地区种质利用

位于西南生态区的云南、贵州、四川和广西高山地区是我国糯玉米地方品种分布最为集中的区域（起源中心），理所当然成为研究重点。地处长三角的江苏启东、海门和上海崇明以及杭嘉湖平原地区，是我国糯玉米地方品种分布又一集中的区域。启海崇地区品种类型多样，品质优良，代表长江下游地区糯玉米品种资源的种质特点，有较高的育种利用价值，应引起关注。

4.2加强地方种质改良方法的研究

中国糯玉米地方品种资源丰富，但是采用常规一环系方法选系时，往往因地方品种性状差、配合力不高等问题，得不到理想的结果。可借鉴通系5的选育经验，采用同一生态区的不同地方种质合成基础群体，再经过农艺性状、抗性选择，结合配合力测定，实现优良性状聚合，构建目标性状基因库，培育具有多种优良性状的糯玉米新自交系。

4.3重视品质性状选择

鲜食糯玉米产量当然十分重要，但强调优质是前提，在外观上要穗形美观、粒行整齐、着粒到顶、粒色鲜嫩；在口感上，要黏软皮薄、风味好。通系5因为穗形隽秀，结实性好，穗形美观，黏度好，遗传力强，以此育成的品种品质优良。因此，在育种时，要自始至终重视品质选择。

4.4加强现代分子技术在糯玉米种质资源利用方面的研究

研究表明，糯质玉米一环系通系5不仅品质优、配合力高，而且对玉米粗缩病的抗性也好于其他种质，利用分子标记技术研究通系5优良特性的遗传机理，对重要性状进行QTL定位，挖掘出与其紧密连锁的分子标记，进行种质创新，将会进一步提高其在鲜食糯玉米育种中的利用价值。

参考文献：

[1]谢孝颐. 玉米良种苏玉糯1号选育及加工利用[M]. 南京：江苏科学技术出版社，1996：1-5.

[2]谢孝颐，薛林，石明亮，等. 高产优质多抗糯玉米杂交种苏玉（糯）1号选育报告[J]. 玉米科学，1997，5（3）：11-15.

[3]谢孝颐，蔡志飞，印志同，等. 糯玉米育种概论[J]. 玉米科学，2003（增刊2）：58-67.

[4]陈国清，陆虎华，薛林，等. 早熟优质糯玉米杂交种苏玉糯2号的选育及应用[J]. 金陵科技学院学报，2006，14（1）：71-74.

[5]陆虎华，陈国清，薛林，等. 优质高产糯玉米单交种苏玉糯5号的选育[J]. 玉米科学，2006，14（5）：61-63.

[6]陆虎华，胡加如，薛林，等. 9个糯玉米自交系主要品质性状的配合力效应及遗传参数分析[J]. 天津农学院学报，2011，18（3）：1-4.

[7]陆虎华，薛林，等. 鲜食糯玉米品种（品系）对粗缩病的田间抗性评价[J]. 中国农学通报，2014，30（24）：277-282.