高產優質多抗廣適玉米新品種長單46號及育種技術

摘 要:長單46號目前已通過山西省、陜西省和重慶市三省市審認定。該品種具有高產穩產、多抗、廣適等特點，在選育過程中，從特異新種質引進，新材料創制和育種關鍵技術創新等方面取得新進展。

關鍵詞:長單46號 玉米新品種 育種技術

中圖分類號:S513文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0121-02

玉米是世界分布范圍最廣，栽培面積最大的糧食作物之一。也是我國近年最重要的糧飼經兼用作物，玉米生產對于保障我國糧食安全，促進國民經濟發展具有十分重要的意義。我國人均耕地少，從長遠看，人與耕地的矛盾將更加突出，因此，未來玉米生產的出路是大幅度提高單產，而品種是玉米增產的內因，只有優良品種的不斷更新換代，才能推動玉米生產的發展。因此，選育和推廣高產穩產、抗性強、品質優、適應性廣的新品種是我國玉米生產發展的迫切需要。

長單46號分別通過了山西省(晉審玉2004012)、陜西省(陜引玉2007011)和重慶市(渝引玉2007017)三省市審認定。該品種具有高產穩產、多抗、廣適等特點，在選育過程中，從特異新種質引進，新材料創制和育種關鍵技術創新等方面取得新進展。

1 不同遺傳模式背景下，對外引種質進行配合力測定與雜種優勢群劃分

1.1 配制測交種

1994年從美國南方玉米病蟲害發生十分嚴重的佐治亞州引進雜交種F2，在當年長治春播表現植株趨于高大、晚熟和雌雄不遇的情況下，1994年冬季，帶到海南進行繁殖與配合力測定，測驗種為B73、Mo17、丹340、黃早四、掖478和齊319，分別代表我國目前玉米育種領域最常用的瑞德、蘭卡斯特、旅大紅骨、四平頭、PA和P78599等6個種質類群。以測驗種為母本，被測材料F2為父本配制測交種。

1.2 試驗數據分析

按照春播區和夏播區玉米雜種優勢模式的不同，將6個玉米測驗種分為4對組合，分別代表以下4種不同的雜種優勢模式，即:

春播區雜種優勢模式I:PA×P78599，代表組合為掖478×齊319;

春播區雜種優勢模式II:蘭卡斯特×旅大紅骨，代表組合為Mo17×丹340;

夏播區雜種優勢模式:四平頭×PA，代表組合為黃早四×掖478;

美國玉米帶雜種優勢模式:瑞德×蘭卡斯特，代表組合為B73×Mo17。

1.3 配合力分析與雜種優勢群劃分

在春播區雜種優勢模式I背景下，F2表現的對應雜種優勢不明顯，與掖478的SCA為-15.9，與齊319的SCA為15.9，所以不考慮在此模式背景下應用;

在春播區雜種優勢模式II背景下，F2所表現的對應雜種優勢較明顯，與Mo17的SCA為-98.5，與丹340的SCA為98.5，說明與Mo17代表的蘭卡斯特種質有相近的遺傳關系，在該模式背景下，可以考慮用F2改良蘭卡斯特種質，然后尋求與丹340為代表的旅大紅骨種質的對應雜種優勢。

在夏播區雜種優勢模式背景下，F2表現的對應雜種優勢十分明顯，與黃早四的SCA效應值為125.1，與掖478的SCA效應值為-125.1，在該模式背景下，可以考慮用F2改良掖478代表的PA種質，然后尋求與黃早四代表的四平頭種質的對應雜種優勢;

在美國玉米帶雜種優勢模式背景下，F2與B73的SCA為98.5，與Mo17的SCA為-98.5，結合地理來源與產量配合力性狀，我們將該外引材料的雜種優勢群劃分為蘭卡斯特的近緣類群。

結果認為，該外引材料與蘭卡斯特種質相近，在我國春播區利用時，雜種優勢模式為改良蘭卡斯特種質，尋求與旅大紅骨種質的對應雜種優勢，在夏播區利用時，雜種優勢模式為改良PA種質，尋求與四平頭種質的對應雜種優勢。長單46號的母本92-168血緣為旅大紅骨×5003，父本來源蘭卡斯特，與我國春播區的雜種優勢模式II相符合。

2 北美亞熱帶特異種質導入國內種質，實現亞熱帶與溫帶種質優異基因的融匯

F2引自北美亞熱帶地區的美國南部佐治亞州，具有抗黃曲霉、抗玉米螟、以及抗逆耐旱等優異基因，長B29是當地骨干自交系，具有高配合力、適應性強、抗病抗倒、自身綜合性狀優良的特點，以長B29為母本，F2為父本進行雜交，通過南方與北方穿棱育種，鈍化光周期敏感性。水旱交叉、土壤肥瘠交替、種植密度高低結合的育種手段，創造不同的作物生長環境，打破遺傳連鎖，提高基因重組率，使亞熱帶與溫帶種質的優異基因得到充分表達與融匯。

從1994-1999年，經過長治與海南共十個玉米生長周期的選擇加代，我們培育出具有配合力高抗病耐旱的優良玉米自交系長B57與雜交種長單46號。

2.1 南北穿棱

長治與海南穿棱育種，一年兩代。既克服了亞熱帶材料在溫帶種植產生的晚熟雌雄不遇等光溫反應效應，又加快了育種步伐。

2.2 水旱交叉

在自交系加代選擇過程中，進行水旱交叉隔代選擇，以防止耐旱基因的丟失。在雜交種品比試驗中，將以往的三個重復改為四個重復，其中一個重復設置為高水肥低密度種植條件，使雜交種單株產量潛力得到充分顯現。

2.3 土壤肥瘠交替

在自交系分離世代S2和S3代，采用試驗地少施肥甚至不施肥的方法，人為創造瘠薄干旱的地力條件，增加自交系選擇壓力。

2.4 密度高低結合

在自交系分離世代S2和S3代，增加種植密度到6000株/畝，增加選擇壓力，誘發玉米病蟲害發生，保證耐旱耐瘠抗病優良基因不會丟失并得以保存。

3 育成新品種長單46號，實現了優良基因型的構建

長單46號新品種育成后，首先在所內進行兩年鑒定與品比試驗，于2001-2003年參加了山西省中晚熟玉米區域試驗與生產試驗，2004年通過山西省品種審定委員會審定，2005-2006年分別參加陜西省和重慶市的引種試驗，2007年通過兩省市的引種認定。通過這一系列的試驗示范，對該品種的豐產性、穩產性、抗逆性、適應性和品質等進行了全面的鑒定，其突出特點是:

3.1 高產穩產

2002-2003年山西省中晚熟區試和生產試驗，平均畝產731.3kg，比對照種農大108增產9.5%，高穩系數85.5，比對照品種的高穩產系數78.0高出7.5，兩年23點次的試驗中，21增2減，增點率91.3%。2005-2006年重慶市引種試驗，平均畝產493.9kg，比對照農大108增產12.98%，14個參試點13增1減，增點率92.9%。2006年陜西省引種試驗，畝產635.2kg，比對照沈單10號增產15.5%。

3.2 優質抗黃

長單46號黃曲霉感染率5.2%，感染指數1.5，屬高抗類型;粗蛋白含量9.94%，粗脂肪含量4.84%，粗淀粉含量72.23%，賴氨酸含量0.26%，籽粒容重729g/L。較高的容重、偏硬粒類型，結合抗黃曲霉特性，使玉米籽粒的外觀色澤明亮飽滿而較少發生霉變，玉米的商品品質得到提高。

3.3 抗病廣適

據山西、陜西和重慶種子管理站抗病鑒定結果表明，該品種對華北、西南和西北三大區以下常見主要玉米病害:大斑病、小斑病、青枯病、穗腐病、矮花葉病、粗縮病和紋枯病均表現抗性，高抗玉米螟，廣譜的抗病性為該品種大面積推廣提供了安全性能保障。

3.4 耐旱耐瘠

長單46號來自亞熱帶地區的親緣關系，為該品種較強的抗逆性奠定了基礎，品種根系為8層86根，比對照農大108多8根，具有很強的耐旱耐瘠性能，多年生產實踐表明，無論多雨年還是干旱年，肥沃田還是瘠薄田，溝壩地還是丘陵地，該品種均能獲得高產。另外，在西南地區還表現出耐高溫、耐澇、抗倒伏等優良性狀。

4 結論與討論

4.1 高產與穩產結合持久品種壽命

豐產與穩產是玉米育種的兩個主要目標，關系到品種生產使用壽命的長短，而這兩個目標常常是一對矛盾，穩產的品種豐產潛力不大，而豐產品種則往往穩產性差。如何解決這對矛盾，使二者有機地結合在一起，培育出既穩產又高產的品種，是實現玉米育種突破的關鍵。

4.2 抗病與耐旱結合擴大適種范圍

山西省氣候干旱，地理環境復雜，玉米生產大多靠雨養，品種是否耐旱是在我省應用推廣的先決條件。我所的地理位置長治，接壤于北部玉米春播區與南部玉米夏播區，兼具兩區的氣候生態特點，具有選育適應兩大區種植品種的獨特地理優勢，同時也為玉米綜合抗病性、抗逆性的選擇提供了良好的自然條件。

4.3 外觀與品質俱佳增加商品賣點

現代玉米用途集糧飼經為一身，對玉米品質的要求日趨專用。人們在重視高油高蛋白品質育種的時候，卻忽視了抗黃曲霉玉米育種。黃曲霉具有強致癌性，被污染的飼料通過動物代謝進入肉蛋奶中直接危害人體健康，選育抗黃曲霉玉米品種是減輕危害的一條根本有效途徑。

長單46號在選育過程中，通過南方北方穿棱育種克服了引進種質因光溫反應造成的晚熟與雌雄不遇，加快選育步伐;高低密度與高低肥力交叉鑒定，打破基因連鎖，提高有利基因重組率，同時高密度低水肥加大自交系的選擇壓力，低密度高水肥使雜交種的產量潛力得以充分顯現。在品質選育上，應用植物病理、分子生物等多學科知識與現代作物育種技術相結合，對親本選育與雜交組合的抗黃曲霉性狀進行跟蹤鑒定[1～3]。

參考文獻

[1]李洪，李愛軍，董紅芬.抗黃曲霉玉米群體GT-MAS:gk的配合力效應與雜種優勢群劃分[J].中國農業科學，2008.

[2]李洪.N.W.WIDSTROM.玉米抗黃曲霉群體GT-MAS:gk的RFLP室內異質性鑒定及田間抗性分析[J].山西農業大學學報，2005.

[3]李洪.黃曲霉毒素的生產防治與控制[J].玉米科學，2004，13(增).