玉米新品种兰库8017的选育及应用

王建军，冯莉赟，申虎飞，樊志忠，王林梅

（山西省农业科学院隰县农业试验站，山西隰县041399）

玉米是我国主要的粮食、饲料和工业加工原料作物，由于其产量高、用途广、经济价值大，所以，做大做强玉米产业，对于建设社会主义新农村、提高人们的生活质量和建成小康社会具有现实意义。据国家统计局数据显示[1]，2017年我国玉米种植面积约为1.544 52亿hm2，总产量约为2.158 91亿t，提前实现玉米生产在2020年达到2.05亿t的目标[2]。但作为国内支柱性的作物之一，因为（1）玉米生产成本和收益的不对称增加，省内外农民种植玉米的积极性普遍有所降低[3-4]；（2）国内玉米需求量的上升以及不具有国际竞争能力的玉米价格，使得国内玉米供求失衡，每年仍需进口大量玉米，如2015年我国全年进口玉米473万t[5]。因此，从国际贸易和供需平衡来讲，国内玉米生产的形势仍较严峻，提高玉米生产效益和产量仍是目前迫切需要解决的问题。

提高玉米产量的潜力，靠化肥和其他技术十分有限，只有靠遗传育种。2002年联合国粮农组织（FAO）的报告就指出[6]，未来世界上粮食总产的增加因素中，增加播种面积仅可解决20%的问题，其余80%的产量增加只能依靠各种作物单产的提升，而粮食单产的提升潜力中60%～80%的动力依赖于良种创制的技术进步。据报道，从20世纪70年代到现在，良种在粮食增产的诸多因素中，其贡献率国内只有30%～35%，而发达国家已达到50%～60%[7]，说明国内在良种开发上还有潜力可挖。目前，各国都把高、稳当作育种首要的目标[8]，同时对新品种的耐密性[9-10]、抗倒性[11-13]、抗病性[14-16]和抗逆性[17-18]等有了更高要求。

基于我国玉米育种需要有进一步的跨越和突破，创制单产高、品质优、抗病虫、抗逆且能够大范围推广种植的玉米新品种仍为未来玉米育种的基本需求。本研究以国外优质材料PH6WC与PH4CV为基本材料，通过山西本地和海南南繁异地选育，选育出一批抗性优良的自交系，并进而组配选育出一个农艺性状优良的玉米杂交种，经鉴定，新品种的耐密性、抗性均有所提高，经分析新品种的营养成分丰富，新品种暂定名为兰库8017（试验用名：晋科9号），2018年通过山西省农作物品种审定委员会审定（晋审玉2018084）。

1 选育思路

2010年，张世煌[19]就提出了玉米育种基本思路的5句话，即“以现有种质为基础、以本土化的杂种优势模式为核心、向两边推开、循环育种和高密度筛选”。近几年，国内育种行业基本上以此思路开展玉米育种工作。

实践和经验证明，要实现玉米育种有质的飞跃，优异和核心种质资源的采集和选育至关重要，特别是对国外新的优秀种质资源的采集、分析和适应性选育。如美国先锋公司的杂交种亲本材料，其最大优点是出籽率和容重较高，所以，杂交种产量很高，加之其具有脱水快、品质优等特性，很受育种工作者欢迎，但缺点是易倒伏、对玉米大小斑病敏感，因而，需要进一步改良；对于旅大红骨群和瑞德群来说，其优点是抗倒伏、抗大、小斑病，适应性好，缺点是植株叶片偏大、成熟较晚，颗粒粉质多、脱水慢等。可见，理论上先锋系亲本材料与旅大红骨或瑞德血缘材料的组合刚好可以相互弥补对方的不足，达到新品种高产、抗病、耐密和抗倒伏等目的。基于此，本研究以含旅大红骨或瑞德血缘的材料，与国外材料PH6WC和PH4CV作为基础选系材料，在此基础上，通过南繁北育、大密度、强胁迫、多年多点鉴定技术，最终得到一批新选优良玉米自交系，进而在田间通过观察分析这些自交系的生物学特征特性、抗性鉴定结果以及对其配合力的研究，发现了强优势杂交组合并予以组配，并筛选得到优良的玉米杂交种。

2 选育过程

2003年，分别以（PH6WC×C8605）×PH6WC、外引系PH4CV与连1538杂交后代作为基础材料，先后经过7代、6代连续自交选育得到母本隰332和父本隰1055。从2009年起，在海南乐东南繁基地，以自选系隰332为母本、隰1055为父本进行杂交选育，随后在山西本地与南繁基地通过6代杂交选育，得到兰库8017杂交种（图1）。杂交种于2013年参加山西省预备试验、2014—2015年参加山西省区域试验、2016—2017年参加生产试验。

3 品种特征特性

3.1 特征

幼苗第一叶叶鞘紫色，叶尖端圆到匙形，叶缘浅紫色。侧枝姿态直立，株形半紧凑，总叶片数21片，植株株高和穗位高分别为298，128 cm，一级分枝数5.25个。花药黄色，颖壳绿色，花丝浅紫色。果穗筒型，穗轴红色，穗长22.65 cm，穗行18.7行，行粒数38粒，籽粒橙色，粒型偏马齿型，顶端橙黄色。

3.2 特性

在山西省中晚熟玉米区，兰库8017生育期为128 d，比对照先玉335晚1～2 d，属中晚熟、中秆大穗品种。整个生育期表现为略感矮花叶病，对其他病害呈中等抗性，早期个别植株有倒伏。2014—2015年在山西农业大学进行抗病性接种鉴定，综合评价为该品种中抗丝黑穗病（MR），中抗大斑病（MR），中抗茎腐病（MR），抗穗腐病（R），感矮花叶病（S）。

总之，兰库8017穗大、籽粒均匀，植株健壮、姿态合理、抗逆性强。考种结果显示，其出籽率为87.03%，千粒质量为385 g左右。2017年经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）检测种子的容重为769 g/L，粗蛋白含量为10.58%，粗脂肪含量为3.47%，粗淀粉含量为74.05%，属优质玉米品种。

4 产量表现

4.1 鉴定试验、生产试验等产量表现

2011年，兰库8017参加鉴定试验，产量为14 018 kg/hm2，比临近对照先玉335增产9.8%；2012年参加品比试验，平均产量为13 245 kg/hm2，较试验对照先玉335增产10.8%。鉴定、品比试验的结果表明，兰库8017的产量和农艺性状均位列当年试验材料的首位。2013年兰库8017参加中晚熟区玉米品种预备试验，产量达到12 193.5 kg/hm2，比先玉335增产6.6%；2014—2015年兰库8017进行中晚熟区玉米品种区域试验，产量分别为14 518.5，14 479.5 kg/hm2，比对照先玉335分别增产8.5%，9.1%，2 a平均产量14 499 kg/hm2，比对照平均增产8.8%，最高产量达17610kg/hm2。2016—2017年参加山西省生产试验，兰库8017产量为12 923.3 kg/hm2，较对照增产8.34%，而最高产量达16 830 kg/hm2。

4.2 示范区及大田产量表现

兰库8017适宜在山西省中晚熟区的中、上肥力地块种植，一般产量12900～16830kg/hm2，2017年在长治县南董村和东呈村、永和县桑壁镇桑壁村、昔阳县闫庄乡赵庄村和隰县阳头升乡李家圪垛村等地进行多点示范种植，增产幅度为5.0%～8.21%，平均产量14 998 kg/hm2，比对照先玉335增产6.19%。兰库8017育成后，在黄河以北、忻州以南的中晚熟地区进行了生产示范试验，其产量和抗性表现均受到当地群众赞誉，其中，永和的高产示范田中，该品种的产量达到15 415.5 kg/hm2。

上述各种试验结果均证明，兰库8017在山西省中晚熟区的中、上肥力地块上种植，产量一般在12 900～16 830 kg/hm2。

5 栽培技术

兰库8017适宜于山西省中晚熟玉米生态区及≥10℃活动积温在2 700℃以上地区种植。适宜播种期为4月25日至5月10日；一般肥力地保苗6万株/hm2，水肥好的地保苗6.75万株/hm2；播种前每公顷施复合肥600～900 kg，有条件的可以施农家肥15 t作为底肥，然后翻耕或旋地，要求土地平整无坷垃；在土壤地温达到10℃时进行播种，播种深度为4～5 cm。播前种子进行包衣，预防丝黑穗病和地下虫害；苗期进行蹲苗，出苗后3～5叶期喷施玉米专用除草剂防治杂草，大喇叭口期结合浇水每公顷追施尿素150～300 kg；播种前用福亮种衣剂拌种防治地下害虫，喇叭口期如果有玉米螟发生，每公顷用高效氯氟菊酯1 200 mL或杜邦康宽300 mL对水450 kg进行喷雾处理。

6 体会

6.1 亲本材料的构建至关重要

兰库8017的母本隰332是利用国外材料和国内瑞德材料作为基础材料选系，具有国外血缘，脱水快、米质好、出苗快、株型紧凑且整齐一致和产量高等特点，适合作母本。父本隰1055以连1538和国外父本材料为基础材料，经过改良的这些旅系材料拥有抗病、抗倒伏和适应性广等特点，但其晚熟、种子脱水慢，植株花粉量大是其作为父本的有利条件。本研究依据亲本互补的遗传学原理，建立隰322×隰1055组合，培育出兰库8017杂交种的成功实践证明，亲本材料的采集和选择是至关重要的。

6.2 新品种的耐密性是关键因素

当玉米单株产量达到一定阀值时，决定产量高低的关键因素是种植密度，目前耐密性品种选育和高密度种植已成为玉米生产行业的重要需求和技术。笔者在新品种选育过程中，将玉米田间种植密度增加到12万株/hm2，在高密度压力下，以不影响单株产量为标准，淘汰掉不适密植的基因，使得新选育品种具有耐密、抗倒伏等性状。

6.3 国内遗传资源的改良利用

国内玉米遗传资源很多，各有其优缺点，如旅系自交系的抗病性好、适应范围广、抗倒伏等特征使其具有作为亲本的潜力，但其米质差、脱水慢的缺点又限制了其被大范围、大规模的应用。本研究以连1538作为改良对象，通过多代回交、复合杂交、择优选择等措施，筛选到抗多种病害的自交系，克服了旅系材料脱水慢、吐丝不畅等难题，成功选育出父本自交系隰1055。

此外，选育一个新品种，需多年多点鉴定。兰库8017的选育成功足以说明异地育种和不同生态区鉴定的联合试验，是培育适应性广、抗性好的优良品种的最佳途径。