利用雄性不育系培育玉米新品種

閆米格，武巖軍，任麗萍，李素玲

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，山西太原030031）

利用雄性不育系培育玉米新品種不僅可提高種子的純度，免去人工去雄，而且在制種隔離區(qū)安全、父本種子純度高的情況下，父本種子可連用，從而降低制種成本，能夠使其充分、持續(xù)保持雜種優(yōu)勢(shì)。大量研究證明，利用雄性不育系制種，是大規(guī)模生產(chǎn)高純度雜交種的有效途徑[1-5]。

如果加強(qiáng)玉米雄性不育雜種優(yōu)勢(shì)的研究利用，使其種植面積達(dá)到我國玉米總面積的1/3，即可增收玉米25億kg，節(jié)約去雄勞力100萬個(gè)工日，具有巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

本研究旨在利用雄性不育系培育玉米新品種，使蛋白質(zhì)含量達(dá)到10%以上，賴氨酸含量在0.25%以上，抗玉米主要病蟲害。

1 材料和方法

1.1 供試材料

玉米雄性不育材料有S組的SC103，SMo17，SB37，RMo17；C組的Es黃早四和Rb黃早四；優(yōu)良自交系冀257和6006；自選自交系20余份。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 雄性不育系的選育 其選育系譜如圖1所示。

1.2.2 玉米新恢復(fù)系的選育

1.2.2.1 測(cè)交篩選恢復(fù)系 將廣泛搜集來的自交系材料作父本與不育系雜交，調(diào)查F1的結(jié)實(shí)率，從中選出結(jié)實(shí)率高且具有較大優(yōu)勢(shì)的組合，此組合的父本即為雄性不育的恢復(fù)系。

1.2.2.2 回交轉(zhuǎn)育法 如果已有的恢復(fù)系存在一定的缺點(diǎn)，可用這個(gè)恢復(fù)系與其他品種雜交后回交4～5次，最后將回交后代自交2次，這樣可得到新的恢復(fù)系。

1.2.3 玉米新品種的選育 配制雜交種要設(shè)置隔離區(qū)：不育系繁殖區(qū)和雜交制種區(qū)。在2個(gè)隔離區(qū)內(nèi)分別種植“三系”，即可免去人工去雄，配制可育的雜交種，同時(shí)繁殖“三系”的種子。

2 結(jié)果與分析

本研究培育出玉米新品種2個(gè)：蘇玉26號(hào)、盛玉366。

2.1 蘇玉26號(hào)

2.1.1 植物學(xué)特征 蘇玉26號(hào)生育期121 d，在江蘇省屬中熟玉米雜交種。該品種出苗快而齊，苗勢(shì)強(qiáng)，苗期葉鞘淺紫色，花絲淡黃色，葉綠色，葉緣綠色，生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)。株型半緊湊，花藥黃色，穎片淺紫色，果穗圓錐形，籽粒黃色、半馬齒型，穗軸紅色。成株株高218 cm左右，穗位高99 cm左右，成株葉片21片，穗長(zhǎng)14.8 cm，穗粗4.8 cm，穗行數(shù)14～16行，千粒質(zhì)量304.0 g。

2.1.2 產(chǎn)量性狀 2007—2008年參加江蘇省春播玉米區(qū)域試驗(yàn)，2 a區(qū)試平均產(chǎn)量為6 994.5 kg/hm2，比對(duì)照蘇玉19號(hào)增產(chǎn)了8.1%（表1）；2009年進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為6 591 kg/hm2，比對(duì)照蘇玉19號(hào)增產(chǎn)5.7%。

表1 蘇玉26號(hào)參加江蘇省區(qū)試產(chǎn)量匯總結(jié)果

2.1.3 品質(zhì)性狀 2009年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）測(cè)定，玉米籽粒容重740 g/L，粗蛋白含量10.35%，粗脂肪含量4.76%，粗淀粉含量70.07%，賴氨酸含量0.27%。商品性極佳，深受糧食及飼料部門的歡迎。

2.1.4 人工接種鑒定結(jié)果 2009年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所進(jìn)行人工接種鑒定（表2）表明，該品種抗玉米大斑病、小斑病和紋枯病，高感莖腐病和粗縮病。

表2 蘇玉26號(hào)抗病性接種鑒定結(jié)果

2.2 盛玉366

2.2.1 植物學(xué)特征 盛玉366生育期128 d。芽鞘紫色，株型半上沖，株高265 cm，穗位105 cm，雄穗分枝11個(gè)，花粉黃色，花絲紅色，穗軸紅色，穗行16～18行，穗長(zhǎng)24 cm左右，穗粗5.1 cm，穗呈筒型，半硬粒型，籽粒橙黃色。

2.2.2 產(chǎn)量性狀 2008—2009年參加了山西省春播玉米中熟區(qū)區(qū)域試驗(yàn)，2 a區(qū)試平均產(chǎn)量為10 974 kg/hm2，比對(duì)照鄭單958增產(chǎn)9.1%（表3）；2009年進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為10 302 kg/hm2，比對(duì)照鄭單958增產(chǎn)6.3%。

表3 盛玉366參加山西省區(qū)試產(chǎn)量匯總結(jié)果

2.2.3 品質(zhì)性狀 2009年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）測(cè)定，玉米籽粒容重791 g/L，粗蛋白含量10.25%，粗脂肪含量3.96%，粗淀粉含量73.01%，賴氨酸含量0.27%。

2.2.4 抗病鑒定結(jié)果 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所2 a鑒定結(jié)果（表4）表明，該品種抗玉米大斑病、莖腐病和穗腐病。

表4 盛玉366抗病性鑒定結(jié)果

3 討論

當(dāng)前，生產(chǎn)上推廣的玉米雜交種常因制種時(shí)的混雜而造成不應(yīng)有的損失，采用雄性不育化制種程序既省工又可保證制種純度，利于集約化經(jīng)營。

在玉米雄性不育的育種中，育種學(xué)家面臨的第1個(gè)問題就是從眾多的不育材料中挑選基本的不育資源。因此，有關(guān)不育胞質(zhì)分類的研究對(duì)于雄性不育的育種意義重大。

雄性不育育種的實(shí)踐表明，不同的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系對(duì)不同的自交系有不盡相同的育性恢復(fù)性反應(yīng)，某個(gè)自交系能夠恢復(fù)某些類型的雄性不育系，而對(duì)另一些則是保持的；特定的恢復(fù)系只能對(duì)特定類型的不育系起作用，恢復(fù)性反應(yīng)表現(xiàn)出一定程度的專效性[6-10]。

［1］ 馬春紅，鄭積德，郭秀林，等.玉米多胞質(zhì)雄性不育系冀257的選育研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（2）：116-118.

［2］ 馬春紅，邵萍，李運(yùn)朝.玉米多胞質(zhì)雄性不育系CF5-11111的選育及抗病研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（增刊）：78-80.

［3］ 胡彥民，羅福和.玉米ES型雄性不育細(xì)胞質(zhì)在生產(chǎn)上應(yīng)用的可行性研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，33（1）：1-4.

［4］ 劉紀(jì)鱗.玉米遺傳育種學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

［5］ 曾孟潛，魏建昆，楊太興.玉米雄性不育性的生化和遺傳測(cè)定[J].中國科學(xué)：B輯，1986（11）：1179-1189.

［6］ 馬春紅，李九云，鄭積德，等.3個(gè)自選玉米雜交種雄性不育化育種過程及其利用[J].玉米科學(xué)，2005，13（4）：30-33.

［7］ 榮廷昭，劉禮超.玉米群體改良與自交系和雜交種選育相結(jié)合的方法研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1983，1（1）：15-23.

［8］ 李競(jìng)雄，周洪生，孫榮錦，等.玉米雄性不育生物學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

［9］ 侯愛斌，柳青山，董良利，等.玉米細(xì)胞質(zhì)雄性不育系JnA的分組鑒定及利用[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2006，21（1）：31-34.

［10］ 李友勇，李曉琳，趙祥生，等.一種新型小麥雄性不育系研究初報(bào)[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（1）：21-24.