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国审玉米新品种中地88的选育及创新思考

2018-10-15

种子 2018年9期
关键词:黄淮海郑单生态区

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(1.山西省农业科学院玉米研究所, 山西 忻州 034000; 2.忻州师范学院生物系, 山西 忻州 034000; 3.山西省农业科学院作物遗传研究所, 太原 030031)

玉米是重要的粮食作物和饲料作物,玉米的广泛用途决定了国民生产对玉米需求量的迅速增加[1-3]。由于全国气候条件、种植制度比较复杂,近几年山西省玉米育种工作者通过育种攻关选育出了许多适应我国不同生态区种植的品种,但适应范围小,推广面积不大,远远跟不上山西省玉米生产发展的需要[4-6]。因此,确立了引进外来优异种质与本地种质相结合的原则,选育高产、稳产、耐密植、优质、综合抗性优良,熟期与先玉335或郑单958相当,产量高于先玉335或郑单958,且其父母本同期播种或先播母本后播父本(错期时间不超过3~5 d),花期相遇时间长,制种产量较高(450~550 kg或更高),成本小,生产经营风险低,利润高的品种,以适合当前及将来多年对新品种的要求[7-9]。

中地88(原名忻玉6028)是山西省农业科学院玉米研究所品质育种课题组以自育系M 3-11为母本,自选系D 2-7为父本杂交选育而成的高产、稳产、优质玉米单交种,由中地种业(集团)有限公司独家运营[1]。

2004年 PA-1×BSSS综-1

2004年冬 F1×BSSS综-1

2005年 BC 1×BSSS综-1 PB-3×国内黄改系综-2 (2005年)

↓ ↓

2006年 BC 2 ×BSSS综-1 F1×国内黄改系综-2 (2005年冬)

↓ ↓

2006年冬 BC 3 自交 自交(2006年两代)

↓ ↓

2007年 自交(2007年两代) 自交(2007年两代)

↓ ↓

2008年 自交 自交(2008年)

↓ ↓

2008年冬 M 3-11 × D 2-7

中地88

图1 中地88的选育系谱

2014年5月通过山西省春玉米耐密组审定(晋审玉2014009),2016年完成同一生态区辽宁省引种备案(辽引玉2016080),2017年完成吉林省(吉引玉2017143)、内蒙古(蒙引玉2017099)、天津市(津引玉2017014)和河北省(冀引玉2017015)的引种备案,2017年通过西北春玉米区、黄淮海夏玉米区审定(国审玉20176072)。该品种已申请农业部植物新品种保护,申请号为20141500.3和20160855.4。该品种植株健壮,种子活力高,适合单粒播,耐密植,抗倒、抗病(主要如青枯病、锈病、大斑病、小斑病等)、非转抗虫(不生螟虫、金龟子,抗蜗牛、耐红蜘蛛及蚜虫),耐贫瘠,耐高温、耐干旱,结实好,脱水快,连续多年多生态区高产、稳产,高容重、籽粒商品品质较好,适合机械化种植适应区域广。

玉米杂交种中地88的成功选育对提高我国西北春玉米区、黄淮海夏玉米区、东华北春玉米区及同一适宜生态区的玉米种植效益,农民增收、农业增效有十分重要的意义。

1 品种来源及选育过程

1.1 亲本的选育

1.1.1 母本M 3-11的选育

母本M 3-11为自育系,采用PA-1(DO.M 3-11/XU 19-51 B)与国外坚秆综合种BSSS综-1(PH 6 WC-1/田M 3-11)杂交,再以坚秆综合种选系连续3代回交,再自交4代选育而成(图1)。

1.1.2 父本D 2-7的选育

父本D 2-7为自育系,采用PB-3(P 178/599-1)与国内综合种(黄改系综-2)杂交,再以综合种选系回交1代,连续自交多代选育而成(图1)。

PA-1(DO.M 3-11/XU 19-51 B)是课题组自育的骨干自交系,属改良瑞德群,具有配合力高、适应性好、制种产量高等优点,但抗病性较差。以国外坚秆综合种BSSS综-1(PH 6 WC-1/田M 3-11)改良 PA-1为育种目标,是为了不打破瑞德群×黄早四群的杂种优势模式。PB-3(P 178/599-1)来源于热带血缘的自交系,具有配合力高、综合农艺性状好、高抗玉米穗粒腐病的特性。PB-3(P 178/599-1)热带种质加入到国内综合种(黄改系综-2)中,扩宽了中地88的种质基础,使其具有更好的抗病性、抗倒性以及高产稳产性,对恶劣条件有更好的适应性。

1.2 杂交种选育过程

中地88(原名忻玉6028)以自育系M 3-11为母本,自选系D 2-7为父本于2008年组配而成(图1)。2014年5月通过山西省春玉米耐密组审定,2014—2015年参加国家西北组玉米品种区域试验,同时2015—2016年中地88参加中地种业(集团)有限公司开展的绿色通道黄淮海夏玉米区域试验,且2015年参加了辽宁省同一生态区的引种试验,2016年参加吉林省、内蒙古、天津市和河北省同一生态区的引种试验,2016年参加了中地种业(集团)有限公司自行开展的西北春玉米生产试验和黄淮海夏玉米生产试验。

2 产量表现

2.1 2014—2016年区域试验产量结果

2.1.1 西北春玉米组

2014—2015年西北春玉米组2年区域试验平均产量为15 943.5 kg/hm2,比对照郑单958平均增产6.57%。

2014年参加西北春玉米组第1年区域试验(B组),平均产量为16 362.0 kg/hm2,排第3位,较对照郑单958增产7.34%,14个试点中,13点增产,1点减产(表1)。

随着引水渠系连续运行时间长,渡槽结构混凝土面将产生不同程度的裂缝。渡槽运行一定时间后,在原裂缝或新裂缝产生基础上,形成新的渗漏。对裂缝的处理,以往解决的方式是人工铲除,费时耗力,损伤混凝土面,不易清除干净。因此对混凝土面进行必要的整体防渗加固[2]。但是,要实施整体防渗补强加固,需要解决渡槽结构承载能力不足的问题。本文在比较和分析的基础上,提出基于碳纤维贴片方式的渡槽加固技术,取得了较好效果。

2015年参加西北春玉米组第2年区域试验(一组),平均产量为15 525.0 kg/hm2,排第4位,较对照郑单958增产5.80%,15个试点中,13点增产,2点减产(表1)。

2.1.2 黄淮海夏玉米组

2015—2016年黄淮海夏玉米组2年区域试验平均产量为10 395.00 kg/hm2,比对照郑单958平均增产6.13%。

表5 中地88品质分析结果

试验区域年份测试点容 重(g/L) 粗蛋白(干基%) 粗脂肪(干基%) 粗淀粉(干基%)赖氨酸(干基%)西北春玉米组2016北京 7658.773.5174.790.3西北春玉米组(自主生试)2016北京 7708.633.5476.070.31黄淮海夏玉米组(自主生试)2016北京 7809.593.4774.270.32平均771.79.003.5175.040.31

表6 中地88青贮品质检验结果

品种名称中性洗涤纤维含量( % ) 酸性洗涤纤维含量( % ) 粗蛋白含量( % ) 淀粉含量(% )品质分级中地8834.5115.0710.839.61一级

表7 2014—2015年中地88抗病性鉴定结果分析

年份检测单位 大斑病 丝黑穗病 腐霉茎腐病 穗腐病 病级抗性发病率(%)抗性发病率(%)抗性病级抗性2014年作物所5MR19.5S0HR5.0MR2015年甘肃省植保所5MR12.6S2.4HR5.2MR综合MRSHRMR

表1 中地88参加西北春玉米组区域试验产量结果

试验类型年份品种产量(kg/hm2 )产量比对照增产(%)增/减点次位次区试2014郑单95815244.5——13中地8816362.07.3413/132015郑单95814674.5——12中地8815525.05.813/24

2015年参加黄淮海夏玉米第1年区域试验,平均产量为10 343.85 kg/hm2,排第1位,较对照郑单958增产7.17%,其中34点增产,4点减产(表2)。

表2 中地88参加黄淮海夏玉米组区域试验产量结果

试验类型年份品种产量(kg/hm2 )产量比对照增产(%)增/减点次位次区试2015郑单9589651.45——4中地8810343.857.1734/412016郑单9589940.35——5中地8810446.155.0934/41

2016年参加黄淮海夏玉米第2年区域试验,平均产量为10 446.15 kg/hm2,排第1位,较对照郑单958增产5.09%,其中34点增产,4点减产(表2)。

2.2 2016年生产试验产量结果

2.2.1西北春玉米组产量结果

2016年参加西北春玉米组生产试验,平均产量为14 982.0 kg/hm2,排第1位,较对照郑单958增产6.65%,15个试点中14点增产1点减产(表3)。

2.2.2 黄淮海夏玉米组产量结果

3 品质优良

经农业部谷物品质监督检验测试中心(北京)测定,中地88籽粒平均容重771.7 g/L,平

表3 中地88参加西北春玉米组生产试验产量结果

试验类型年份品种产量(kg/hm2 )产量比对照增产(%)增/减点次位次生试2016中地8814982.06.6514/11郑单95814047.5——2

表4 中地88参加黄淮海夏玉米组生产试验产量结果

试验类型年份品种产量(kg/hm2 )产量比对照增产(%)增/减点次位次生试2016中地8810151.15.1535/31郑单9589653.85——2

均含粗蛋白9.00%、粗脂肪3.51%、粗淀粉75.04%、赖氨酸0.31%,品质达到普通玉米一等级国标(GB 1353-1999一级普通玉米标准:容重≥720 g/L)、高淀粉玉米一等级国标(GB 1353-1999一等高淀粉玉米标准:粗淀粉≥75%)、饲料用玉米二等级国标(GB/T 17890-1999饲料用玉米二等级标准:容重≥685g/L、粗蛋白≥9.0%),品质优良(表5)。

经北京农学院植物科学技术学院对中地88进行品质检验,达到青贮玉米一等级国标,品质优良(表6)。

4 特征特性

4.1 西北春玉米区

中地88平均生育期130.4 d,比对照郑单958熟期早0.7 d。叶鞘浅紫色,株型半紧凑,平均株高290 cm,穗位130 cm。平均空杆率0.2%,双穗率0.6%,穗长17.7 cm,穗粗5.2 cm,秃尖0.1 cm,穗行数17.2行,行粒数35.7,单穗粒重182.8 g,百粒重37.2 g,出籽率87.5%,果穗柱型,红轴,籽粒马齿型,黄色。病虫害田间大部分试点均为1级,平均丝黑穗病株率0.0%,黑粉病株率0.3%,茎腐病株率1.7%。平均倒伏率0.1%,倒折率0.3%。

表8 2015—2016年中地88抗病性鉴定结果分析

年份检测单位 小斑病 弯孢叶斑病 茎腐病 穗腐病 瘤黑粉 粗缩病 病级抗性病级抗性发病率(%)抗性病级抗性发病率(%)抗性发病率(%)抗性2015年河北省植保所3R5.0MR28.2MR4.4MR71.4HS4.5R2016年河北省植保所5MR3.0R6.7R2.7R25.0S3 R综合MRMRMRMRHSR

2014—2015年经中国农业科学院作物科学研究所和甘肃省农业科学院植物保护研究所接种鉴定,高抗腐霉茎腐病,中抗大斑病、穗腐病,感丝黑穗病(表7)。

4.2 黄淮海夏玉米区

中地88平均生育期100.5 d,比郑单958熟期早1.3 d。幼苗叶鞘紫色,花药黄色,花丝浅紫色,株型半紧凑,株高288 cm,穗位高111 cm,成株叶片数20。果穗为筒型,红轴,籽粒半马齿型,黄色。平均穗长18.3 cm,穗粗4.9 cm,穗行数16.1,秃尖0.4 cm,单穗粒重165.6 g,百粒重35.7 g,出籽率88.5%。病虫害田间表现大部分试点均为1级,平均粗缩病株率0.00%,黑粉病株率0.10%,茎腐病株率0.03%。田间倒伏率0.86%,倒折率0.53%,空杆率0.52%。

2015—2016年经河北省植物保护研究所接种鉴定,抗粗缩病,中抗小斑病、弯孢叶斑病、茎腐病、穗腐病,高感瘤黑粉病(表8)。

5 适宜区域及栽培技术要点

5.1 适宜区域

中地88综合抗性强,对光照不敏感,抗旱耐瘠,抗病虫抗倒,适中等以上肥水土壤,适应性广,可在西北春玉米区、东华北春玉米区和黄淮海夏玉米区及同一适宜生态区的丘岭、山区、平原等多种肥水土壤上种植。以中上等肥水土壤上种植为宜。在西南部分地区(重庆、四川、广西、云南、湘西及贵州等灰斑病较轻的地区)和黑龙江第一积温带及中熟区中地88的引种、审定已陆续展开,种植区域将覆盖我国玉米主产区[10-12]。

5.2 栽培技术要点

5.2.1 东华北和西北春玉米区

蓄足底墒,施足底肥,精耕细作,播前晒种或种子包衣,力争苗全苗匀。中地88芽势强,可在4月中下旬、地温稳定且在10 ℃以上进行播种;东华北春玉米区种植密度为60 000~67 500株/hm2,西北春玉米区种植密度为82 500~97 500株/hm2,要加强田间管理,注意防治病虫害。中地88在瘠薄、干旱、盐碱地土壤上种植,可获得较高产量;在中上等肥水土壤上种植,更能发挥其增产潜力[13-15]。

5.2.2 黄淮海夏播区

直播或套种,6月上中旬播种为好。适宜密度为67 500~75 000株/hm2,蓄足底墒,可按60 cm等行或(40~50)cm×80 cm宽窄行种植,一播苗匀苗全;注意增施微肥和锌肥,倡导配方施肥;可轻施拔节肥,大喇叭口期重施孕穗肥,后期满足水肥供应,以水调肥。生长期内注意防治病虫害,完熟收获(适时晚收),以达到高产和优质的目标[16-17]。

6 创新思考

1) 在多年的育种实践基础上,利用母本M 3-11(改良瑞德群)配合力高、适应性好、制种产量高的优点,父本D 2-7(黄改+PB)含热带血缘,具有配合力高、综合农艺性状好、高抗玉米穗粒腐病的特性,不同的遗传背景,优劣性状互补,扩宽了中地88的种质基础,使其对恶劣条件有更好的适应性。

2) 中地88的成功选育不仅丰富了我国主产区玉米的种质资源,而且为适应我国不同生态区种植的新品种选育提供理论参考。

3) 中地88与对照郑单958熟期相当,平均比对照增产5.09%以上,是一个安全、绿色环保的玉米新品种。

4) 中地88种子活力高,适合单粒播,耐密植,抗倒、抗病(主要如青枯病、锈病、大斑病、小斑病等)、非转抗虫(不生螟虫、金龟子,抗蜗牛、耐红蜘蛛及蚜虫),耐贫瘠,耐高温、耐干旱,结实好,连续多年多生态区高产、稳产,高容重、籽粒商品品质较好,适应区域广,因此,中地88具有较好的推广前景,对我国玉米增产具有重要的意义。

5) 中地88(2017年11月6日在山西山阴县比正常晚收1个多月)站秆性强,苞叶松脱水快,田间果穗籽粒含水量18%~22%,持穗性好,不掉穗掉粒,籽粒破损率3%,适宜机械化籽粒直收。

6) 中地88(2015—2017年中地种业先后在宁夏贺兰牧场、山西山阴及天镇牧场种植)生物产量67.5 t/hm2,且适口性好,营养丰富,适宜粮饲青贮兼用。

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