玉米杂交种奥利66号选育技术路线探析

2018-05-22，，，

种子 2018年4期

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(山西省农业科学院谷子研究所/特色杂粮种质资源发掘与育种山西省重点实验室，山西长治 046011)

玉米是我国主要的粮食作物，同时也是重要的饲料和工业原料[1]。目前我国玉米育种工作虽然取得了很大成绩，但种质资源狭窄，育种方法落后等诸多因素也给选育高产玉米新品种增加了难度[2]。在玉米增产诸因素中，品种发挥了重要作用。而优良自交系是选育玉米新品种的物质基础[2-3]。因此，通过各种途径不断更新改良现有自交系的综合特性，加大种质资源的创新利用，开展高产、广适、多抗及适宜机收的玉米新品种选育研究，对提高玉米育种水平和产量、增加农民收入和保障国家粮食安全具有十分重要的意义[4-5]。奥利66号玉米杂交种2010年5月28日经山西省农作物品种审定委员会五届七次会议审定通过(晋审玉2010019)，该杂交种综合性状好，植株生长健壮，根系发达，抗旱防倒；适应性强，丰产稳产；抗病性好，大田产量基本保持在930 kg/667 m2左右[6]，到目前累计推广约78万hm2，增加玉米产量5.8亿kg，增加社会效益近10亿元。现以玉米杂交种奥利66号为例，就其选育路线进行探析，以期为以后的玉米种质创新及新品种选育提供育种思路。

1 选育背景及技术路线

1.1 研究背景

自20世纪60年代玉米进行杂种优势利用研究以来，种质创新及遗传改良在玉米增产中占主要作用，在以后将继续发挥其更大作用[7]。实践证明，运用新的玉米种质及其组建新的杂交模式是提高玉米产量的有效途经[8]。20世纪末，随着美国商业杂交种的不断进入，其特殊的热带血缘及其稳产性、抗性和育种手段给了我们诸多启发，为适应当前气候、商业、育种等多方面因素[9-10]，围绕这一中心课题全国育种家展开了更加丰富的研究。

早在1985年，中国农科院作物所、吉林省农科院、山西省农科院作物所等进行了热带、亚热带种质的适应性改良，取得了Pool 33 QPM、Pool 134 QPM、Suwan-1、Suwan-2等一批具有热带、亚热带种质的综合群体[11]。1989年胡学爱等将温带和热带种质的优良特性聚合到一起，成功选育出YA 3237、YA 3729温-热带种质玉米自交系，并按照“温-热带种质×温带种质”的杂交模式成功选育8个杂交种[12-13]。陈洪梅等[14]运用连续回交手法将热带种质导入温带自交系得到有效改良；用此法选育出的自交系YML 598、YML 58的一般配合力效应极为显著，在杂交育种中获得较大的利用价值。张雪梅等[15]研究发现，热带系是综合性状及配合力表现较优良的种质材料，是拓宽温带玉米遗传基础较好的资源；说明温、热带玉米种质的遗传差异较大，该杂交模式具有较大利用价值。张铭堂[16]的“玉米自交系选育的理论基础与实践经验”中提到，在国外用早熟硬粒型与温带马齿型杂交是最成功的，因此导入许多优良的遗传特性不相同的基因，使得瑞德黄马齿玉米群体遗传基础表现具有广泛性及适应性，从而选育出适应不同生育环境的优良自交系。

随着研究的不断深入，利用优良温带种质自交系与性状互补优良热带自交系杂交的育种技术路线研究取得了明显的收效，选育出多个具有多抗性和广适性的自交系及高产广适的杂交玉米新品种，仅胡学爱等[17]就其模式先后育成15个通过国家及省级审定的品种。因此，此模式在一定时期内将引领研究潮流，值得推广应用。

1.2 技术路线构建

奥利66号育种地(山西省)是典型的温带大陆性季风气候，受气候影响，育成了一大批具有温带血系的种质材料，经过多年的选育应用，其杂种优势已逐渐减弱，特别是在适应性及抗性方面明显出现了诸多弱点[11-15]。因此，围绕提高其适应性及抗性等方面为基础的指导思想，确定了新的育种技术路线及杂优模式。图1为玉米杂交种奥利66号及双亲8639 H、F 138的选育技术路线图。

图1 奥利66号育种路线

2 选育过程

2.1 母本选育

自交系8639 H是以热带种质543(P系)为母本，与温带种质178(P系)进行杂交；回交一代后再与热带种质齐319和齐318(P系)混合花粉为父本进行杂交，杂交后南北穿梭育种，连续自交选育；每个世代都严格按照目标性状进行选择，对其株型、雌雄协调性、生育期等进行重点调查选择。通过8个世代运用不同育种技术最终获得稳定的新种质8639 H。

2.2 父本选育

父本F 138是以温带种质W 138(Reid系)为母本，以高配合力的美国热带Reid Y.D.种质U 8112为父本进行杂交，连续自交3代；再用U 8112回交一代后连续南北穿梭育种选行、选株自交。要使选出的亲本在保持U 8112原有配合力的基础上，提高其抗病虫害能力和抗逆性。而且植株较高，花粉量大，散粉能力强。最终通过8个世代获得稳定的新自交系F 138。

2.3 育成杂交种

运用育成系8639 H、F 138进行了大量的测配，最后选出强优组合。奥利66号连续2年田间品比试验平均产量达890.3 kg/667 m2，均超对照(农大108)20%以上。连续3年参加山西省春播中晚熟玉米区域试验，增产点率分别为100%、83.3%、66.7%，最高产量913.1 kg/667 m2，平均产量718.7 kg/667 m2，3年平均超对照(郑单958)8.7%。2010年5月28日经山西省农作物品种审定委员会五届七次会议审定通过，审定编号为：晋审玉2010019。

3 双亲及杂交种特点

3.1 母本特性

8639 H具有根系发达、茎秆坚韧，抗倒性和抗旱性强，且在生产上的适应能力广泛的特性。并且用对病虫害(例如霜霉病、锈病、叶斑病、病毒病、粒腐病以及穗螟等)具有较强抗性的热带抗源进行了杂交转育，使其抗病性有了明显的提高。

3.2 父本特性

F 138具有较高的配合力，自身产量及抗病、抗倒性也较好，植株高大韧性好，花粉量大，散粉能力强。

3.3 杂交种特性

株高300 cm，穗位100 cm，雄穗分枝14～18个，花粉量充足，花药黄色，雌雄协调，花丝粉红色，果穗长筒型，穗轴粉红色。穗长22.2 cm，穗粗5.2 cm，穗行数16.2行，行粒数40.1粒，粒色桔黄色、马齿型，百粒重36.6 g，出籽率88.2%。

该品种最大的特点是株型紧凑，活杆成熟，高产稳产，抗病、抗倒性强，特别是对山西省的主要病害抗性突出，高抗青枯病，抗丝黑穗病、穗腐病、矮花叶病，中抗大斑病、粗缩病。耐瘠性强，在丘陵山区中等及中等以下肥力地也能取得很好的产量。

4 分析讨论

北方地区应用的玉米种质大多是温带种质资源，温带种质在适应性及抗病、虫等方面较差；热带种质具有丰富的遗传多样性，它是创新和拓宽玉米种质的优选材料[18]。过去通过“逐步驯化”、“ 逐渐导入”等方法将热带种质或群体进行再利用，此法的缺点是时间长、耗费大、效率低，育成的适应温带的大多是群体，而真正的自交系或杂交种少之又少[12-13]。大量的研究证明，直接应用优良温带-热带进行种质回交转育改良具有较好的优越性；胡学爱等通过多年的大量研究证明，直接应用优良温-热带种质作基础，通过混合授粉、回交再自交等手法，开创性的育成温-热带自交系，不仅缩短了研究时间，减少了人力物力的耗费，同时使得热带种质得到充分的利用。创立了“瑞德×苏湾”新的杂交模式；从而提高了玉米育种效率[13]。

温、热两带种质进行杂交互补，有效的利用了温、热两带种的特性；既增加了热带种质的多抗及广适性同时又保持了温带种质优良性状，此外，应用热×温或温×热模式进行杂交组配，其特殊配合力(SCA)和一般配合力(GCA)都要高于其它杂交模式。因此，这种自交系的快速选育方法及杂优利用模式在一段时间内将主导玉米育种研究，不断提高玉米育种效率[18-21]。

参考文献：

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[2]刘全林,豆利娟,张霄亮,等.玉米新品种快速选育新方法[J].陕西农业科学,2006(4):148-149.

[3]段民孝,王元东,赵久然,等.中熟高产高淀粉玉米新品种京科528的选育[J].作物杂志,2009(4):116-118.

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[5]戴景瑞.我国玉米遗传育种的回顾与展望[A].中国农业科技出版社,2000:1-7.

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[9]李自学,张建光.玉米超高产育种[J].玉米科学,2011,19(2):52-53,57.

[10]石雷.引入美国种质对我国玉米育种的影响[J].玉米科学,2007,15(2):1-4.

[11]王永普,张新,田曾元,等.温热带玉米种质改良的现状与发展趋势[J].作物杂志,1998(S 1007):28-32.