黄淮海南部优质抗逆玉米新品种选育技术探讨

柳家友，闫海霞，赵全花，陈振华，蔡志勇，吴伟华，袁刘正

（1.漯河市农业科学院，河南 漯河 462300；2.河南丰硕种业有限公司，河南 漯河 462000）

黄淮海南部夏玉米区主要包括豫中南、皖北和苏北等地区，是北亚热带向暖温带的交汇过渡区域，强对流天气频繁发生，特别是在夏玉米生长季节内极端天气发生的概率和严重程度都比黄淮海的中、北部大得多。笔者试图通过分析黄淮海南部夏玉米生长季节的特殊气候环境条件对玉米生长发育及产量的影响，并结合漯河市农业科学院的玉米育种实践，提出适宜该地区的优质抗逆宜机收夏玉米新品种选育技术。

1 黄淮海南部夏玉米生长的不利条件

1.1 阴雨寡照

一般7月下旬到8月中旬为黄淮海区域的雨季，日照时数少，空气湿度大，出现阴雨寡照天气的年份平均为27%左右，以黄淮海南部出现频率较高。长时间的阴雨寡照天气将导致玉米大面积减产。据统计，在河南省夏玉米减产的12 a中，有5 a花期遇阴雨天气，占总减产年份的41.7%[1]。特别是2003年河南玉米花期遭遇严重阴雨天气，平均减产达37.42%。前人模拟阴雨寡照天气进行了大量研究发现，遮阴延迟玉米抽雄吐丝，雌雄间隔期拉长，造成花期不遇，授粉率下降，导致玉米产量下降[2-4]。

1.2 高温热害

近年来，高温热害已经逐渐成为威胁黄淮海南部玉米产区的主要自然灾害。高温一方面使花粉发育不正常或者败育，导致花粉数量减少、生活力减弱，甚至完全丧失受精能力；另一方面使花粉粒分裂不正常，形成畸形。因此，高温导致花粉的数量和活力下降，并最终导致玉米结实率降低和减产，严重时甚至颗粒无收[5]。2016年7月下旬到8月上旬黄淮海南部遭遇连续高温热害，受灾地区平均结实率为41%。2017年国家玉米产业技术体系黄淮海区域的15个综合试验站针对7月中旬和8月上旬高温天气进行了调研，发现受高温影响，部分地块出现“香蕉”穗、苞叶短、雄穗不散粉或者花粉量少、果穗结实性差等现象，特别是先玉335畸形穗的发生率较高。

1.3 风灾倒伏

黄淮海南部夏玉米生长后期的强降雨伴随大风天气会导致玉米大面积倒伏。2009年8月28—29日的风灾，致使豫中南地区夏玉米倒伏超过了60万hm2，其中，漯河市玉米倒伏9.7万hm2，占全市玉米种植总面积的90.2%；倒伏主要为根倒伏和茎折断，其中茎折断比例高达60%左右[6]。2016年8月24日，豫南地区又发生了玉米大面积倒伏。

1.4 病虫害严重

黄淮海南部特殊的气候条件导致该地区玉米病虫害发生严重。当前普遍发生且危害严重的虫害主要是玉米螟，病害主要是南方锈病和茎腐病[7]。

2006年玉米螟在河南安阳、焦作、开封、周口、漯河、洛阳等地暴发流行，受害面积达134万hm2，给玉米生产造成了极大损失[8]。2015年，玉米南方锈病在河南省重发生，发生面积达到188.5万hm2，占玉米种植面积的56.1%[9-10]。玉米茎腐病作为河南省夏玉米生产中的主要病害之一，一般年份发病率为5%～10%，严重年份可以达到20%～30%，个别地区可以高达50%～60%，少则减产35%，重者甚至绝收[11]。

2 黄淮海南部夏玉米新品种选育的实践及应用

2.1 找准育种目标，依靠自身优势，培育优良品种

漯河市农业科学院早在2001年就根据黄淮海南部的特殊气候条件对玉米品种的需求，确立了培育“优质、高产、抗逆”玉米新品种的育种目标，“抗逆”只要指的就是耐阴雨寡照、耐高温，抗倒伏，抗病虫。现已成功培育出漯玉336并在生产上大面积推广种植。

漯玉336是漯河市农业科学院2001年根据既定育种目标，对含有Reid血统的骨干自交系漯系03进行目的改良，导入美国种质78599，组建二环系，经过5代南繁北育，增加环境压力，2003年选育出了株型紧凑、生育期适中、制种产量高、抗逆性强、配合力高的优良自交系R2005。2003—2004年南繁期间，用昌7-2等骨干自交系对其进行测配，经过严格的观察筛选，育成了高产、稳产、优质、抗逆性突出的玉米新品种[12-14]。

漯玉336于2010年4月通过河南省审定，审定号为豫审玉2010016。该品种具有如下特性。

（1）品质优良，商品性好。从表1可以看出，2008—2009年农业部农产品质量监督检验测试中心（郑州）检测，该品种籽粒品质达到普通玉米1等级国标；淀粉发酵工业用玉米2等级国标；饲料用玉米1等级国标；高淀粉玉米2等级部标。

表1 籽粒品质分析

（2）丰产、稳产性好。从表2可以看出，2007—2009年参加河南省玉米区试（6万株/hm2），3 a该品种平均产量为8 956.5 kg/hm2，比对照郑单958增产4.9%，增产点率为80%。2008—2009年参加河南省玉米生产试验（6万株/hm2），2 a平均产量为9 187.5 kg/hm2，比对照郑单958增产8.3%。从3 a区试及2 a生产试验结果看，该品种的种性稳定，丰产、稳产性均好。

表2 漯玉336试验产量结果

（3）抗病、抗逆性好。2007—2009年河南农业大学植保系人工接种抗性鉴定表明，漯玉336高抗大斑病，中抗小斑病和茎腐病，抗弯孢菌叶斑病和瘤黑粉病，高抗矮花叶病和南方锈病，抗玉米螟。结合多年多点田间表现判定，该品种具备较强的抗逆性及综合抗病性。

2.2 积极与企业组成科企联合体，协作攻关，硕果累累

漯河市农业科学院积极与河南丰硕种业、独立育种人陈振华等组成科企联合体，开展协同攻关，已合作培育出的玉米新品种主要有阳光98、阳光99和豫丰3358等。

2.2.1 协作攻关，资源与技术共享，实现种质创新和品种突破 漯河市农业科学院与河南丰硕种业有限公司（原漯河市阳光种业有限公司）通过科企战略合作，实现了玉米种质材料的共享，丰硕种业从漯河市农业科学院引进了一批兼具黄淮海种质的丰产稳产、抗病广适能力与美系坚秆种质的抗倒伏倒折能力的优良基础种质材料，利用与漯河市农业科学院进行技术交流获得的一年三季自交系纯合技术（专利“一种黄淮海地区玉米自交材料纯合育种方法”，专利申请号为201611191369.0）与自交材料早代配合力测定技术（专利“一种玉米自交系选育方法”，专利申请号为201710241871.6），筛选出了 Y98，Y98-281，Y06-389，Y05-3987 等一批优良自交系，最终选育出了具备高产、稳产、优质、多抗、适应性广的玉米新品种阳光98（Y98×Y98-281）与阳光 99（Y06-389×Y05-3987）。阳光98于2009年通过河南省品种审定委员会审定，审定编号：豫审玉2009026[15]；阳光99于2011年通过河南省品种审定委员会审定，审定编号：豫审玉2011024。漯河市农业科学院与独立育种人陈振华合作育成了豫丰3358，于2008年通过河南省审定，审定编号为2008008。

2.2.2 培育出的玉米新品种高产稳产，品质优良，抗逆性强，适应性广，推广面积大

2.2.2.1 丰产稳产性好 由表3可知，阳光98于2007—2008年参加河南省玉米区试，2 a 19点次的试验结果，平均产量 9 117.0 kg/hm2，比郑单 958（CK）增产4.6%，丰产性好，增产点数∶减产点数为16∶3，增产点比率为84.2%，稳产性突出。2008年参加河南省玉米生产试验（67 500株/hm2组），阳光98平均产量9 903.0 kg/hm2，比郑单958（CK）增产9.5%，居试验第1位，生产试验8点汇总，全部增产。

表3 阳光98、阳光99和豫丰3358试验产量结果

阳光99于2009—2010年参加河南省玉米区试，2 a区试结果平均产量8 812.5 kg/hm2，比对照郑单958增产5.1%，增产点率为87.0%，丰产稳产性突出。2010年河南省玉米生产试验（6.75万株/hm2组）11点汇总，10点增产1点减产，平均产量为8 475.0 kg/hm2，比对照郑单958增产7.3%，居8个参试品种第6位。

豫丰3358于2006—2007年参加河南省玉米区试，2 a区试结果平均产量为8 305.5 kg/hm2，比郑单958增产4.8%。2007年参加河南省生产试验（6万株/hm2组），平均产量为8 446.5 kg/hm2，比对照郑单958增产7.3%。

2.2.2.2 品质优良 从表1可以看出，阳光98籽粒品质达到普通玉米1等级国标；饲料用玉米2等级国标；高淀粉玉米3等级部标。阳光99籽粒品质达到普通玉米1等级国标；饲料用玉米1等级国标；淀粉发酵工业用玉米1等级国标；高淀粉玉米2等级部标。豫丰3358籽粒品质达到普通玉米1等级部标，饲料用玉米2等级部标，高淀粉玉米2等级部标。

2.2.2.3 综合抗逆性强 阳光98抗性鉴定：根据2007年河北省农业科学院植保所对阳光98人工接种鉴定表明，中抗弯孢菌叶斑病，高抗瘤黑粉病，中抗茎腐病，高抗矮花叶病，中抗南方锈病，感玉米螟。

阳光99抗性鉴定：河南农业大学植物保护学院人工接种鉴定表明，2010年高抗弯孢菌叶斑病（1级），抗茎腐病（3级）、矮花叶病（3级），中抗大斑病（5级）、小斑病（5级），感瘤黑粉病（7级），抗玉米螟（3级）。

豫丰3358抗性鉴定：2006年经河北省农业科学院植保所人工接种鉴定表明，抗瘤黑粉病（病株率4.2%）、矮花叶病（病株率13.0%）；中抗小斑病（5级）、茎腐病（病株率13.6%）、玉米螟（5.2级）；感大斑病（7级）；高感弯孢菌叶斑病（9级）。

2.2.2.4 适应性广，推广面积大 玉米新品种阳光98与阳光99目前在河南省累计推广89.5万hm2，增产玉米32.3万t，总增产值约6.13亿元，预计在未来5 a，随着推广面积的不断扩大，将产生更加显著的社会和经济效益，推广应用前景广阔。

豫丰3358根据2008，2009年2 a大田表现，一般产量为9 750～11 250 kg/hm2，高产攻关田有16 980 kg/hm2以上的增产潜力。东北春播区一般产量12 750 kg/hm2，高产地块可达16 500 kg/hm2以上。该品种适宜在黄淮海夏玉米区及黑龙江、吉林、辽宁、陕西、内蒙古春玉米区有效积温2 730～2 780℃区域种植。

3 黄淮海南部夏玉米新品种选育技术探讨

3.1 以本土优势种质为核心进行改良创新

本土优势种质是品种取得抗逆稳产的保证，更是种质创新与利用的核心[16]。在黄淮海南部夏玉米区，随着郑单 958、浚单 20、鲁单 981、漯玉 336、阳光98、阳光99、豫丰3358等玉米杂交种的育成以及推广应用，它们的亲本自交系郑58，9058，R2005，浚 248，昌 7-2，浚 92-6，浚 92-8，齐 319，lx9801 逐渐被育种家们所重视，成为现阶段黄淮海南部地区玉米育种的核心种质。这些材料主要属于塘四平头系统、瑞德系统和P群，杂优模式为Reid×塘四平头和P群×塘四平头。

塘四平头种质是黄淮海夏播玉米区最优良的种质[17-20]，它的优点是一般配合力高、株型紧凑、花粉量大、灌浆速度快、早熟、结实性好、适应性广，缺点是抗倒能力差，叶片持绿性差、籽粒外观商品性差，因此，改良的重点是提高其抗病抗倒能力，改良籽粒色泽，力争配合力进一步提高。

瑞德系统核心自交系在生产上的突出缺点是抗病虫能力低，今后改良的重点是提高其抗病虫能力和抗逆性。P群种质的缺点是对光温反应较敏感，自身产量较低，对其改良的重点是保持其较高的配合力，降低其对光温的敏感性，提高自身产量。

3.2 加强外来玉米种质改良利用，加快宜机收新品种选育

美国先锋公司和孟山都公司整合世界优良的玉米资源以先进的育种理念创建的种质与我国种质有明显的差异，具有茎秆坚韧抗倒伏、株型通透耐密植、籽粒品质好、脱水快等优点。此外，一些欧洲种质如KWS系列种质，也可以作为改良利用的重点。

黄淮海区适宜机械粒收的品种，至少要有以下特点：（1）达到生理成熟时籽粒含水量比较低，适收期籽粒含水量一般要求低于28%。（2）生育后期籽粒脱水速率快；（3）适当早熟；（4）耐密植，产量高；（5）抗倒伏，耐茎腐病，特别是生理成熟后抗倒伏性要好。

漯河市农业科学院早在2015年就设立了院优秀青年创新基金项目——“美国优良玉米种质在黄淮海区的改良与利用及育种技术平台研究”，极大地拓宽了豫中南地区玉米遗传育种的种质基础，加速了宜机收籽粒玉米新品种的选育进程，推动该地区早日实现玉米生产的全程机械化。

3.3 利用先进的育种技术，提高育种效率

生物技术可大大提高育种效率，实现从“经验育种”到“精准育种”的飞跃。当前，单倍体育种技术、分子标记辅助选择育种技术在创造玉米种质资源方面发挥了重要作用，正在改变着以常规育种为主的我国玉米育种方式。

3.4 加强抗逆育种研究

针对黄淮海南部夏玉米生长季节环境变化多样，极端天气频发，必须把耐阴雨寡照、抗倒伏、耐高温作为育种目标，依靠自然和人工模拟逆境条件，积极从现有种质和外来种质中挖掘耐阴雨寡照、抗倒伏、耐高温的种质，并加以改良利用。

针对近年来黄淮海南部区域玉米南方锈病和茎腐病发生比较重，导致玉米严重减产，亟需加强玉米南方锈病和茎腐病抗病性的研究和抗性品种的选育。同时在关键时期做好病害监测预警，定期开展田间取样调查；通过优化栽培管理等措施，有效控制病害的流行势头，减轻损失，保障玉米生产安全。

在抗逆育种方面，漯河市农业科学院也进行了积极探索。从2009年开始，便结合豫中南特殊的气候特征，开展了玉米耐阴性育种，筛选出了一批耐阴性强的种质资源，探索了玉米耐阴性的遗传规律，掌握了玉米耐阴性改良方法，加快了黄淮海区玉米耐阴育种的进程。

3.5 科企合作，资源共享，联合攻关

科企合作是国家鼓励的新型科技创新模式。通过合作，可以实现资源共享、联合鉴定筛选和育种平台建设，加速育种进程。2014年农业部会同科技部实行玉米良种重大科研联合攻关，培育筛选出一批突破性玉米的新品种，特别是适宜机收籽粒的玉米新品种，鉴定发掘出一批优异的种质资源，有效拓宽了玉米种质基础。

漯河市农业科学院与河南丰硕种业、独立育种人陈振华构建科企联合体的成功实践也证明，以市场需求为导向，以有实力的育繁推一体化种子企业和科研单位组成的攻关联合体为依托的协同创新格局，将极大的加速培育与推广适宜黄淮海南部种植的玉米新品种进程。

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