丰产稳产宜机收热带玉米新品种桂单668的选育研究

邹成林，谭华，郑德波，黄爱花，黄开健，翟瑞宁，莫润秀，韦新兴

（广西壮族自治区农业科学院玉米研究所，南宁 530007）

玉米作为我国三大作物之一，在解决人们温饱、保障粮食安全、发展国民经济以及缓解能源危机等方面发挥了重要作用［1］。在广西，玉米是仅次于水稻的第二大粮食作物。2010—2017年，广西玉米种植面积53.86万～62.26万hm2，占所有作物总播种面积的9.0%～10.1%，总产量为208.7万～274.4万t［2］。广西地处西南，属热带亚热带生态气候，光热充足，雨量充沛，土壤类型多样，形成多种农业生态特征，因此需要不同类型玉米品种满足各地生产的需要［3，4］。在广西自然环境、耕作制度条件下，多抗是品种高产、稳产及适应性广的保证，玉米必须抗多种病虫害、耐旱、耐瘠才受欢迎［5］。目前广西玉米品种在产量上进一步提高已相当困难，因此需重点考虑品种的丰产性和稳产性，使品种尽可能适应广西不同的气候区域。因受地理条件限制，广西机械化收获存在诸多困难，但为适应我国玉米生产方式的转变［6］，选育宜机收品种将是广西今后的发展重点。

为适应热带亚热带地区尤其是广西玉米品种更新换代，满足市场对丰产、稳产、多抗、宜机收新品种的需求，选育适宜广西及西南不同生态环境需要的品种，笔者根据本区域生态坏境特点，采用以热带种质为主、温带种质为辅的育种策略［7］，通过加强地方玉米种质创制，充分引进利用热带、亚热带，特别是国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的玉米种质［8］，重点选育多抗、广适、高产稳产、耐旱、耐瘠、抗病、籽粒容重高的品种［9，10］。桂单668具有丰产、稳产、综合抗性强和易机收等优点，其成功选育将为广西玉米增产、农民增收提供优良新品种，从而促进玉米产业的发展［11］。

1 选育过程

1.1 母本的选育及特征特性

母本Q98系引进国内种质自交系CA211，导入来自CIMMYT的杂交组合（Q30×Q12）选育的自选系MQ3012构建选系基础群体，混合授粉2次后选择优良单株，采用系谱法连续自交多代获得（图1）。该自交系在广西南宁春播生育期115 d，秋播生育期105 d；成株叶片数18～19叶；植株茎“之”字型程度极弱，株型平展；穗上部叶片、叶尖下披；雄穗最低位侧枝以上主轴长度26.5 cm，最高位侧枝以上主轴长度13.5 cm，一级分枝6～10条，主轴与分枝角度大，侧枝轻度下垂，花粉量适中，花药饱满浅黄色，颖片基部绿色，护颖紫色，稃尖紫色，花丝淡红色；抽雄期主茎上节间叶鞘绿色，基部叶鞘绿色，支持根紫红色，穗苞叶无小叶着生；株高166 cm，穗位高70 cm；果穗着生于倒数第6片叶，果穗筒型，部分穗行欠整齐，穗长11.0～12.5 cm，穗粗4.0 cm，穗行数14～16行，出籽率80.1%，百粒质量22.5 g；籽粒黄色，硬粒型，穗轴白色。具有配合力高、高抗南方锈病、中抗大斑病的特点。

图1 Q98系谱图Fig.1 Q98 Pedigree diagram

1.2 父本的选育及特征特性

父本D901系引进国内种质自交系CAI60与来自CIMMYT的CML162抗锈供体杂交构建选系基础群体，选择综合性状优良单株混粉自交，选择综合性状优良单株连续自交选育而成（图2）。该自交系在广西南宁春播生育期113 d，秋播103 d；第一叶鞘浅紫色，第一叶尖端圆到匙形，叶片淡绿色，第4展开叶边缘紫色，叶片绿色，叶缘波状弱，成株叶片数17～19叶；茎“之”字型极弱，株型平展，穗上部叶片叶尖下披，雄穗最低位侧枝以上主轴长度33.2 cm，最高位侧枝以上主轴长度19.6 cm；雄穗分散上冲花药浅紫红色，颖片基部绿色，护颖紫色，稃尖紫色，花丝淡红色。抽雄期主茎上节间叶鞘为绿色，茎基部叶鞘绿色，成株期叶色浓绿，叶宽中，叶片偏长，叶缘波状少，穗柄向上，果穗着生于倒数第7片叶，支持根紫红色，穗苞叶绿色，苞叶上有小叶着生；株高199 cm，穗位高81 cm，穗长11.5～12.9 cm，穗粗3.8～4.2 cm，秃顶长0.5～1.2 cm，穗行数12～14行，百粒质量25.2 g，出籽率79.6%；籽粒黄色，硬粒型，穗轴白色。具有耐旱性强、配合力高、花粉量大的特点。

图2 D901系谱图Fig.2 D901 Pedigree diagram

1.3 品种的选育

2014年秋季在广西农业科学院明阳基地以自交系D901等6个材料，对232份自交系进行配合力测定。2015年春季对所配1086个杂交组合在明阳基地进行产量比较，通过田间观察和产量测定，发现Q98×D901组合综合性状及产量表现优异。2015年秋季对该组合进行复配，于2016年春秋两季在广西农业科学院明阳和河池市农业科学研究所两试验基地同时扩大种植。经鉴定，其综合性状好，产量较高。2017年参加广西农业科学院玉米所组织的玉米多点异地鉴定，在南宁的马山县、贵港市、河池的宜州市和巴马县、百色的田阳县和靖西县，2季6点鉴定结果显示，各点平均产量较对照桂单162增产6.2%。2018年和2019年该组合分别参加广西普通玉米区域试验和生产试验，结果表明该品种丰产性、稳产性、抗性、品质等符合广西高产稳产和适宜机械化收获果穗玉米品种审定标准，定名为桂单668，于2020年通过审定，审定编号为：桂审玉2020004，可在广西全区种植。

2 丰产稳产性表现

2.1 区域试验产量

在2018年广西玉米区域试验中，桂单668春季产量在7 141.5～9 300.0 kg/hm2间，平均为7 976.1 kg/hm2，比CK桂单162平均增产6.7%，参试7点次中，有6点次比CK增产，占参试点次的85.7%；秋季产量在6 309.0～8 976.0 kg/hm2间，平均产量为7 393.3 kg/hm2，比CK平均增产3.9%，参试7点次中，所有点次比CK增产。一年春秋两季平均产量为7 686.0 kg/hm2，比CK增产5.3%，参试14点次中，有13点次比CK增产，占参试点次92.9%（表1）。

表1 桂单668在2018年广西玉米区域试验中的产量Table 1 Yield of Guidan 668 in regional trial of maize in Guangxi in 2018

2.2 生产试验产量

在2019年广西玉米生产试验中，桂单668春季产量在6 310.5～8 389.5 kg/hm2之间，平均产量为7 222.8 kg/hm2，比CK桂单162平均增产3.2%，参试5点次中，所有点次比CK增产；秋季产量在6 640.5～7 725.0 kg/hm2之间，平均产量7 265.4 kg/hm2，比CK平均增产6.0%，参试7点次中，所有点次比CK增产。一年两季平均产量为7 245.0 kg/hm2，比CK增产4.6%，参试14点次中，均比CK增产。

表2 桂单668在2019年广西玉米生产试验中的产量Table 2 Yield of Guidan 668 in production trial of maize in Guangxi in 2019

3 特征特性

3.1 植株生物学特性

桂单668生育期春季平均114 d，秋季平均106 d。第1叶鞘紫色，第1叶尖端圆形，叶片淡绿色，第4展开叶片边缘绿色，叶缘波状弱；成株叶片数19～21叶，茎“之”字型程度极弱，株型平展，穗上部叶片、叶尖中度下披；雄穗最低位侧枝以上主轴长度38.3 cm，最高位侧枝以上主轴长度26.1 cm，一级分枝6～10条，雄穗分散中度下披，主轴不明显，花药浅紫色，花丝红色，颖壳绿色，护颖紫色，稃尖紫色。抽雄期主茎上节间叶鞘绿色，茎基部叶鞘绿色，支持根绿色；成株期叶色浓绿，叶宽中，叶片偏长，叶缘波状少。果穗着生倒数第7片叶，穗苞叶绿色，其上无小叶着生。株高279 cm，穗位高113 cm，穗筒型，籽粒黄色微马齿型，果穗外观中，轴色白色，穗长17.1 cm，穗粗4.8 cm，秃顶长0.4 cm，穗行数16.2行，行粒数31粒，单穗粒质量153.5 g，百粒质量35.1 g，出籽率85.4%（图3）。

图3 桂单668植株及果穗Fig.3 The plant and ear of Guidan 688

3.2 抗病性

广西农业科学院植物保护研究所2018年和2019年两年对桂单668进行人工接种鉴定，抗性综合评价结果为：感纹枯病，病情指数为66.7；中抗南方锈病，抗大、小斑病；中抗穗腐病，平均病级3.8；感茎腐病，发病率36.4%。

3.3 品质

经农业农村部谷物品质监督检验测试中心（北京）对2019年春广西玉米生产试验南宁点参试品种的品质测定结果显示，桂单668容重782 g/L，粗蛋白8.73%，粗脂肪4.42%，粗淀粉74.29%。

3.4 抗倒性

较低的倒伏倒折率适合机械化收获。2018年广西玉米区域试验中，桂单668倒伏率1.8%，倒折率0.1%，其中春季5个试验点倒伏率和倒折率均为0，秋季7个试验点除都安点倒伏率为3.3%外，其它各点倒伏倒折率均为0。2019年广西玉米生产试验中，桂单668倒伏率0.3%，倒折率0，春季7个试验点除金城江点倒伏率3.3%和倒折率1.6%外，其它各点倒伏倒折率均为0，秋季7个试验点倒伏率和倒折率均为0。

4 主要栽培技术

4.1 适应区域

桂单668丰产、稳产、抗性好、品质优、抗倒伏，适宜在广西及我国西南热带亚热带地区种植。

4.2 播种时间及种植密度

在广西可进行春、秋两季播种：春播在2月上旬至3月中旬，5 cm地温稳定通过10℃即可；秋播在7月上旬至8月中旬为宜［12］。种植密度：土壤肥力好，密度54 000～60 000株/hm2；土壤肥力中等，密度49 500～52 500株/hm2；土壤肥力差，密度45 000～48 000株/hm2。

4.3 田间管理

3～4叶间苗，5～6叶定苗，应做到苗齐、苗全、苗壮［13］。间苗、定苗应根据种植密度，去弱留强，若缺苗可就近留双株苗，缺苗严重及时补栽。肥料施用：每公顷可施过磷酸钙600～750 kg，尿素300～750 kg、氯化钾75-150 kg。施肥应与中耕培土同时进行，既能达到疏松土壤，使肥料充分融入土壤，又能消灭杂草减少养分消耗。另外还应做好水分管理，防止出现干旱或水涝。

4.4 病虫害防治

桂单668感纹枯病和茎腐病，应对这两种病进行重点防治。纹枯病可通过田间排渍降湿进行预防，早期若出现可剥除下部叶片以防止其蔓延，并用5%井冈霉素水剂，或10%菌核净可湿性粉剂，或50%乙烯菌核利可湿性粉剂1 000～1 500倍液对茎基部叶鞘喷雾2～3次进行防治。茎腐病发生时应及时拔除病株，携带出田外集中处理，发病初期可喷洒5%菌毒清水剂600倍液，或农用硫酸链霉素4 000倍液，有一定效果。

4.5 适时收获

玉米果穗出现苞叶干枯变黄，籽粒基部出现黑层，乳线消失时即可收获。桂单668抗倒伏，籽粒脱水速率较快，在适宜的情况下，可进行机械化收获。

5 讨论

育种目标必须与当地的生态条件、耕作栽培制度和社会经济发展相适应［14，15］。一个优良品种应具备两种能力：产量能力和适应能力［16］。近几年广西选育的玉米品种在产量上整体提高不多，潜力挖掘有限。相比于东北及黄淮海地区，广西玉米品种的产量不占优势，选育的热带玉米品种最大优点是抗性好，品质优，若能最大程度地挖掘其抗性特征，则能选育出丰产稳产的热带玉米品种。热带玉米品种的高适应性依赖于种质资源的多样化。在种质资源利用方面，既要继续重视对墨黄9号及其衍生系的改良创新，也要加强对苏湾1号及其衍生系和CIMMYT来源种质材料的改良和利用；对温带种质的利用应强调适当加入本地种质或热带、亚热带种质，以提高其对本地区环境条件的适应性［7］。本团队选育的桂单668的两个亲本利用同属于热带亚热带地区CIMMYT的种质，加入国内自交系构建群体后选育的，既扩大了种质遗传背景，又能很好地适应本地环境，为桂单688丰产稳产以及多抗优质奠定基础。桂单668在产量上没有明显优势，但具有良好的丰产性和稳产性。

桂单668同时具有适应机械化收获的特性。玉米机械收获籽粒，减少果穗储运、晾晒、脱粒等环节，不仅降低劳动强度，节约人力成本，还可降低晾晒、脱粒过程中的籽粒霉烂与损失［6］。王元东等［17］指出，宜粒收玉米品种的关键指标：一是收获时籽粒含水量低，二是品种抗倒伏和抗病性强。西南地区玉米多种植在丘陵和山地高原，种植模式多样，生态类型复杂，在选育宜粒收品种时需在借鉴其它生态区域育种思路时应考虑当地独有因素［17］。热带玉米籽粒脱水较慢，因此宜粒收玉米需更多注重抗倒伏（折）性状。玉米倒伏（折）不仅影响籽粒产量，还会大大增加机械收获难度，影响机械收获速度。玉米前期倒伏（折）影响籽粒灌浆，产量降低；后期倒伏（折）对产量的影响主要是落穗损失，倒伏每增加1%，落穗率增加0.59%［18］。桂单668两年区域试验表明，其倒伏率分别为1.8%和0.1%，倒折率分别为0.3%和0，因此适合在广西进行机械化收获。