周剛 張世洪 秦光明 張振 楊虎 李文品 陳光勇 徐星華 崔鵬
摘要 玉米自交系WD01是十堰市農業科學院核心自交系,已組配出鄖單19、鄖單20;其改良系已組配出SY1702、堰單1808、堰單1818共3個新品種;該自交系性狀優良,親繁、制種產量高,研究其高效生產技術有利于該系列品種的制種和推廣。
關鍵詞 玉米自交系;WD01;選育;應用;生產技術
中圖分類號 S513文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2018)31-0029-02
Abstract Maize inbred line WD01 is the core inbred line of the Academy of Agriculturral Sciences of Shiyan City, which has hybrided the variety of Yundan 19 and Yundan 20. The improved line of WD01 has hybrided three new varieties of SY170 Yandan 1808 and Yandan 1818. The inbred line has good characters. Breeding parents has high seed production yield. Studying on its production technology is conducive to the breeding and promotion of this series of varieties.
Key words Maize inbred line;WD01;Breeding;Application Production technology
玉米原產于美洲,傳入我國迄今約有500年的栽培歷史。玉米是重要的飼料、工業原料和糧食作物,根據聯合國糧農組織的估計,在相當一段時間內玉米在全球的需求量將持續增長。目前,玉米已發展為我國和世界第一大糧食作物[1]。以西南地區為主的南方地區是我國三大玉米主產區之一,占全國玉米總面積、總產量的30%左右。因而鞏固、提高該地區的玉米產量具有重大戰略意義。
提高產量,品種先行,不斷培育高產、穩產、多抗、廣適的玉米新品種是提高我國及西南地區玉米產量最有效的方法。而玉米新品種選育的核心是親本自交系的選育,只有擁有優良的自交系,才會組配出優良的雜交種。選育優良自交系以配合力高為核心,兼顧抗病力強、產量高、農藝性狀好[2]。配合力是關鍵,這就要從基礎種質抓取,利用好起源中心的種質至關重要。玉米有2個起源地,初生起源中心在南美洲的亞馬遜河流域[3],包括巴西、玻利維亞、阿根廷等;第二起源中心是中美洲墨西哥和秘魯,包括從墨西哥向南沿安第斯山麓的狹長地帶。高產、高抗自交系WD01的育成正是充分利用了美國種質X1132F1的豐富遺傳變異和抗性基礎。目前,利用WD01已成功組配出玉米新品種鄖單19、鄖單20,已在生產上推廣種植,種植面積正在逐年擴大,并取得了顯著的經濟和社會效益。鑒于此,筆者介紹了高配合力自交系WD01的選育、應用和生產技術,為該系列品種的制種和推廣提供依據。
1 WD01的選育
1.1 WD01的選育經過
WD01的系譜為X1132F1-1-10-1-3-1-1-1-6-1-1-1。十堰市農業科學院玉米育種所從華中農業大學玉米研究室引入美國先鋒公司的雜交種X1132的早代材料X1132F1-1-10,后經過連續套袋自交10代后選育而成。
2004年春引進X1132F1-1-10的種子20粒,田間單粒播種,混粉1次后混收混脫。2005年春,在玉米所十堰基地把2004年的種子加大群體播種,種植面積0.067 hm 大量自交,在株型、莖稈、抗病性選擇200個單穗→S3。2006年,在十堰市農業科學院基地按穗行種植,并進行多穗自交,選擇優異果穗100個→S4。2007年在海南每個穗行測交,2008年在十堰再次自交繁殖,2009年確定X1132F1-1-10-1-3-1-1-1-6-1-1-1穗行運用于生產,定名為WD01。
1.2 WD01的特征特性
WD01屬于中晚熟自交系,春播生育期141 d,株型半緊湊,莖基紫色,花藥紅色,穎殼綠色,花絲綠色,株高230 cm,穗位高97 cm,葉片數19~20片,穗上位葉片數5~6片,雄穗分枝12~14個。果穗筒形,粒型馬齒,紅軸,黃粒,穗粗4.7 cm,穗長14.3 cm,禿尖長0.3 cm,穗行193行,行粒28.4粒。
該自交系抗病性、抗逆性好。大斑病1.0~3.0級,小斑病最高1.4級,紋枯病1.0~3.0級,穗腐病3.0級,螟害1.5級,灰斑病3.0級。
該自交系吐絲順暢、葉腋內吐絲,籽粒長,出籽率895%,生產力高,親繁可達5 250~6 000 kg/hm 其配出的組合均表現為果穗粗大,一般穗行在18~20行、粒長為1.1~1.4 cm、出籽率為89%~92%。該系是周剛同志10余年來培育的成果,是目前十堰市農業科學院的當家系之一。
2 WD01的應用
2.1 鄖單19的選育及特征
X1132F1-1-10引進后就進行了早代測驗,在2008年的組合測配中發現該系和WD02的配合力較高,于是2009年在十堰市農業科學院基地繼續鑒定。2009年的試驗結果再次驗證了2008年的試驗判斷,于是2010、2011年連續參加湖北省區域試驗,2013年通過湖北省審定,審定編號為鄂審玉2013006。該品種產量10 233.45 kg/hm 比對照增產6.74%,目前鄖單19的品種使用權已轉讓給湖北扶輪有限公司,該公司正在大力開發推廣中。
該品種生育期138 d;株型半緊湊,株高318 cm、穗位高145 cm,植株葉片20~21片,穗位以上葉片6片,雄穗分枝10~11個,花絲淡紅色,穎殼綠色,花藥黃色,雙穗0.5%、空稈率1.1%。筒型果穗、紅軸、馬齒型、黃粒。該品種大斑病最高1.4級、平均1.1級;小斑病最高1.9級、平均1.4級;紋枯病指16.7、9級病株率0.5%;莖腐病11.9%;絲黑穗病0;銹病1.4級;病毒病0.7%;穗腐病1.3級;螟害1.5級;灰斑病3.0級[4]。
2.2 鄖單20的選育及特征
2010年冬在海南從宜昌五峰縣農業科學研究所采取自交系T259花粉后和WD01直接雜交,2011年參加該所品比試驗,2012年參加湖北省聯合鑒定試驗,2013、2014年參加湖北省玉米區域區試。2016年通過湖北省農作物品種審定委員會審定,品種審定編號為2016005。2013—2014年湖北省區域試驗中,2年平均產量10 091.86 kg/hm 比對照(鄂玉25)增產10.41%。目前,鄖單20的品種使用權已轉讓給湖北紅碩有限公司公司,該公司正在大力開發推廣。
鄖單20春播生育期135 d,株型平展,株高327.8 cm、穗位高155.6 cm,植株葉片20~21片,穗位以上葉片6片,雄穗分枝16~18個,花絲淡紅色,穎殼綠色,花藥黃色。筒型果穗、紅軸、馬齒型、黃粒。該品種大斑病3級,小斑病3級,灰斑病5級,紋枯病9級,病株率0.3%,莖腐病2.7%,穗腐病1級[5]。
2.3 衍生系的選育及運用
雖然WD01配合力較高,植株性狀較優,但在多年的應用中隨環境的變化也表現出一些缺點。一是該自交系果穗粗大、生產力較高,從而導致該系生物產量大、植株過于繁茂。二是該系馬齒型,品質較差,從而導致遇高溫、高濕,易發生穗腐病。三是隨著西南山區生物小種的變化,該系抗灰斑病的能力下降。為了更好地延續、挖掘、利用好該系的種質潛力,采取循環育種、回交育種策略,把一些新的種質導入到WD01自交系中,目前已經取得了很大成效。
最大的進展是在WD01的基礎上已成功選育出3個高配合力改良系。一是自交系7B9 引進熱帶群體H13后和自交系WD01雜交,在十堰和海南兩地連續自交選育而成,目前組配出的新品種SY1701正參加湖北省低丘組區域試驗。二是自交系8B117,2014年開始選育,把自交系628411導入WD0 然后回交1次,再連續自交選育而成,目前組配出的新品種堰單1808正參加湖北省低丘組區域試驗。三是自育系8B37,2014年開始選育,把自交系F-矮稈導入WD0 然后回交1次,再連續自交選育而成,目前組配出的新品種堰單1818正參加湖北省低丘組區域試驗。
3 WD01高效生產技術
3.1 提純復壯
WD01從選育到應用至今,伴隨著自然選擇和人工生產等各種要素,從外部植株性狀、果穗性狀到內部基因性狀都可能產生變化,為了更安全生產,必須要不間斷地提純復壯[6]。主要有以下2種方法:
(1)穗行測交提純法。通過選穗自交、穗行比較、測定配合力3個步驟,對混雜比較嚴重、但又具有多種類型的同一自交系進行提純復壯定型。該方法比較費時費工,但純度高、質量好,典型性和配合力能保持較高水平。
(2)穗行鑒定提純法。根據田間鑒定,第1年在自交系繁殖田中選擇100~200植株生長良好的典型植株套袋自交,收獲后進行嚴格穗選。第2年當選果穗在隔離區內分植株種成穗行區,生育期內按穗行鑒定,淘汰典型性差的穗行,嚴格去雜去劣,收獲后經過穗選混合脫粒作為原種繁殖。
3.2 選地及隔離
WD01繁殖田必須選擇土壤肥沃、地勢平坦、旱澇保收的中上等肥力地塊種植。空間隔離要求在繁殖區500 m以內不得種植其他玉米品種及各類玉米材料。丘陵區可利用自然地形、樹林、山川等進行隔離。
3.3 精細整地,適期下種
充分利用冬閑時間,搶抓有利時機,進行深耕整地,包括滅茬、耕翻、耙碎、起壟等作業程序。有條件的地方應提倡深翻地,要求耕層達20~25 cm,土壤結構要疏松。
播種時溫度要適宜,特別在易發生倒春寒的地區要適當晚播,遇長期低溫種子易霉爛。一般要求土壤表層5~10 cm地溫穩定在10~12 ℃或更高。南方春播一般在4月10號左右,播種時土壤田間持水量在60%左右。如果墑情不夠,有灌溉條件的地區應播前澆底墑水,要抗旱播種。
3.4 合理密植
玉米自交系WD01植株高大,合理密植不僅可以充分保證WD01個體充分生長,也可兼顧群體結構,提高單位面積產量和增加收益。一般密度為75 000~90 000株/hm 應根據土壤肥力、氣候條件、管理條件等綜合考慮,因地制宜,靈活掌握。
3.5 科學管理、均衡生長
正如諺語“三分種七分管”,各個時期要加強田管,減少小苗、弱苗,培育壯苗,減少小穗、劣穗,生產優穗。
播種后及時用土蠶一支凈及地蟲絕殺等農藥預防地老虎等地下害蟲的為害,用禾耐斯、津得樂等除草劑預防雜草。出苗后早間苗、早定苗。3~5葉期及時施提苗肥和松土,8~12葉期及時施穗肥,中耕鋤草1次。
3.6 測土配方,科學施肥
繁殖田不僅需要充足的光照、排灌方便,更需要摸清土壤肥力水平,測土配方,科學施肥。
底肥施高標準復合肥750 kg/hm 追肥施高含量尿素(氮含量46%以上)450 kg/hm 巧施粒肥,施高含量尿素45~75 kg/hm2。
3.7 一次超量繁殖,長期貯存保純
實行一次超量繁殖,將超量繁殖的WD01種子放在冷藏庫等低溫條件下長期貯存,有利于長期保持該系的純度。這樣降低了自交系WD01的繁殖次數,從而減少了生物學和機械混雜以及自交系發生遺傳變異的機會[7],也可以長期保持WD01的種性和純度。
3.8 嚴格管理、防止機械混雜
在播種、收獲、脫粒、運輸、貯藏等生產環節中,未嚴格遵守操作規程都會造成機械混雜。混雜后會在繁、制種區內發生天然雜交,進一步加大生物學混雜程度,其不良后果比自花授粉作物嚴重的多。因而每個環節必須高度重視,明確專人負責制[8]。
參考文獻
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[2] 周剛,向世標,吳承國,等.玉米自交系“WD02”選育及繁殖技術[J].安徽農業科學,2016,44(14):44-45.
[3] 周剛,徐濤.熱帶種質在鄂玉25號選育上的利用[J].中國種業,2008(2):57-58.
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