白粒玉米自交系134-1白的选育与应用前景

元文革 陶春来 张 恭 阚玉文 樊慧超 孟庆贵 刘爱华任 君 秦晓彦 庞国新

（1 河北省廊坊市农林科学院，廊坊 065000；2 廊坊职业技术学院，河北廊坊 065001）

玉米是我国第一大粮食作物，面积最大、单产最高。据农业农村部市场预警专家委员会预计，2021 年全国玉米种植面积为4267 万hm2，仅较上年度略有增长。培育高产稳产的突破性玉米新品种，提高玉米单产在很大程度上影响着玉米总产量的增加，对保障国家粮食安全极为重要。近年来，随着玉米品种审定多元化的发展，大量玉米新品种不断涌现，但许多品种存在着同质化严重的现象，广适、多抗的突破性玉米新品种相对缺乏[1]。为确保玉米生产稳定持续增产，生产上急需稳产、高产、广适、抗逆性强的突破性玉米新品种。而选育和创新具有新的遗传背景的玉米自交系是培育突破性品种的关键。所谓“难在选系，重在组配”[2]，就选育玉米自交系的基础材料而言，国内玉米资源与国外玉米资源相比，最大的优点是适应性好[3]，但国外资源在拓宽遗传背景，产生突破性品种上，具备潜在的利用价值。为进一步拓展玉米遗传资源，选育不同遗传背景的优良自交系，为培育突破性新品种提供资源支撑，河北省廊坊市农林科学院选用不同来源的国外资源为基础材料，经多年严格选育，育成新型玉米白粒自交系134-1 白。

1 选育过程

2012 年河北省廊坊市农林科学院利用引自匈牙利的玉米品种材料MVNK424[4]与引自美国的高蛋白白粒玉米材料AM01 做杂交组合（MVNK424/AM01）；2013 年在廊坊市广阳区万庄试验田种植组合MVNK424/AM01，并于同年选择早熟、矮秆、无病单株自交获得S1；2014-2019 年在S1材料的基础上，按照高密度、早熟、矮秆、出籽率高、结实性好、抗病、兼顾适应性的育种目标，于田间和室内交替开展自交，结合配合力测定，经过8 代自交选择，2019 年育成性状稳定的白粒玉米自交系。该自交系具有早熟、矮秆、抗病、出籽率高、结实性好、一般配合力高的特点，定名为134-1 白。

2 主要特征特性

2.1 植株与穗部性状134-1 白种子吸水快，幼苗出苗迅速，苗势中等，胚芽鞘绿色。根系较发达，气生根较少，茎秆浅绿色、较粗且坚硬，抗倒性强。叶鞘与叶片都为浅绿色，全株叶片数19 片，可见叶15片，穗上叶6 片，中部叶片长68cm，中部叶片最大宽度8cm，穗上部叶片与主茎间的夹角35°。雄穗分枝数5～6 个，主枝较长，颖壳浅黄色，花药鲜黄色，花粉量多。果穗白轴短筒形，花丝绿色，穗长11.7cm，穗粗4.3cm，轴粗2.2cm，穗行数12～14 行，行粒数24 粒，籽粒白色、马齿型，粒长1.3cm，百粒重32g，出籽率83.5%。成株株高185cm，穗位高70cm。株型较紧凑，通透性好。

2.2 生育特性134-1 白在河北省中北部夏播，全生育期100d，需≥10℃的活动积温2450℃，播种到抽雄51d，播种到吐丝55d，吐丝与散粉同期。成熟期早，结实性好，无秃尖现象，籽粒脱水较快，收获时含水量低于30%。雄穗散粉量大，散粉期较长。雌穗主要特点为粒长、轴细、出籽率高，结实性好。杂交组合籽粒多为长粒、马齿型，抗病性好，产量高。

2.3 田间抗性表现目前尚未对自交系134-1 白开展抗性鉴定工作。从田间表现看，该自交系耐大斑病、小斑病，抗玉米丝黑穗病。植株矮秆，茎秆粗壮坚硬，抗倒性极强。耐旱性好，干旱年份无秃尖，除株高稍变矮外，其他田间生长情况基本正常。

2.4 一般配合力好，个别组合产量突出配合力的提升促使杂交种产量及综合表现的提高[1]。2019 年利用134-1 白、昌7-2、郑58 与自育自交系NS191、NS1249、NS1158、NS2812 做不完全双列杂交，2020 年在密度75000 株/hm2和常规生产条件下对杂交后代开展了杂交组合的夏播产量品比试验。结果表明，现有组合条件下，134-1 白杂交后代产量和出籽率明显高于昌7-2 及郑58 的杂交后代，而且具备超越对照郑单958 的生产潜力（表1）。从出籽率方面看，134-1 白的杂交后代一般出籽率较高，较高的出籽率与高产相关。

表1 杂交组合产量数据

2.5 自交系134-1 白组配后代的一般特点134-1白组配的杂交后代一般表现为籽粒长度较长，出籽率高，气生根发达，穗下叶较平展，穗上叶片上冲，穗下茎秆粗壮，穗上茎秆稍细，株型清秀，抗倒性较好，果穗封顶性好。试验观察显示，已完成杂交组合的种植密度范围为67500～105000 株/hm2。

3 选育经验

134-1 白的选育经验主要有：（1）育种目标明确，以适应性好、早熟、矮秆、高密度、出籽率高、结实性好为选育目标；（2）可以利用外来材料选育自交系，注重适应性的选择，并与测交产量、配合力测定相结合；（3）高密度条件（105000 株/hm2）严格选系[5]与测交鉴定，使选育的组合在栽培密度上具有弹性。

4 应用前景

在淀粉加工中，白粒玉米可以省去脱色环节，降低加工成本。选育白粒玉米品种，还可以为食品、医药等轻工业产品提供优质专用原料。而我国自20 世纪80 年代末，白粒玉米应用很少[6]，有必要通过白粒玉米自交系的应用选育白粒玉米新品种，丰富玉米品种与生产加工资源。白粒玉米自交系134-1 白的选育可以丰富我国白粒玉米育种资源，以全新的遗传基础应用于玉米新品种选育中。

目前我国玉米生产应用中，70%的玉米用作饲料，然而在畜禽养殖过程中，饲料中蛋白需要达到11%～20%时才能满足营养需求，而目前普通玉米的蛋白含量只有7%～9%。高蛋白玉米新品种选育，具有重大的产业和经济价值[7]。自交系134-1 白以高蛋白玉米资源为基础材料选育而来，在高蛋白玉米品种选育上具有潜在的应用前景。

不断改良和拓宽玉米种质资源对玉米突破性新品种的选育至关重要。我国玉米育种的成就中，许多都依赖于我国育种界常用的四大玉米类群，遗传基础相对狭窄。近年来，育种工作者对种质的重要性有了更深刻的认识，许多单位为了扩大种质的遗传变异，提高玉米杂优利用水平，开始普遍重视种质的扩增与改良[8]。自交系134-1 白是独立于我国目前常用的四大玉米类群之外的新种质，在玉米种质创新、扩宽遗传背景和杂优利用上是一个有益的探索。