胡俏強 錢 俊 王 慧 胡穎雄 孫雪花 周安來 郭 華黃少華 劉 浩 呂桂華 陸大雷 鄭洪建 戴惠學*
(1南京市蔬菜科學研究所,江蘇省南京市 210042;2江蘇潤揚種業股份有限公司,江蘇省揚州市 211400;3上海市農業科學院作物育種栽培研究所,上海市奉賢區 201403;4南京綠領種業有限公司,江蘇省南京市 210033;5浙江省農業科學院玉米與特色旱糧研究所,浙江省金華市 322100;6揚州大學農學院,江蘇省揚州市 225009)
鮮食玉米是指在乳熟期采摘新鮮果穗,供鮮食或保鮮加工的玉米類型,主要包括甜玉米、糯玉米和甜加糯玉米。鮮食玉米因其具有風味獨特、營養豐富、栽培簡便等特點,深受廣大消費者和生產者的歡迎,近年來鮮食玉米的市場需求越來越大。但優良鮮食玉米雜交品種的選育“難在選系,重在組配”。隨著雜種優勢研究利用的進一步深入,鮮食玉米雜交育種對育種材料的要求越來越高,不斷豐富、創新種質及篩選出優良高配合力自交系已成為鮮食玉米雜交育種工作成敗的首要因素[1]。在此背景下,筆者通過多年育種實踐,總結出一套鮮食玉米“逆境嚴選”自交系選育新方法,現將該方法及其選育自交系育種利用情況總結介紹如下,以加快該方法的推廣應用。
該方法主要包括適時早播、提高種植密度、增大群體規模、嚴格選擇標準4個部分。
春季適時提早播種,增強選育自交系的耐寒性。即在自交系選育過程中,針對S1~S3早代材料,春季適當提早播種(南京地區育種材料采用地膜覆蓋種植,在3月中上旬直播),通過早春適度低溫脅迫,選育出萌芽期和苗期耐低溫能力更強的自交系。
提高早代選系的群體密度,增強選育自交系的抗逆性。即改變傳統育種的低密度選系法,在S1~S3世代,提高每667 m2種植密度(5 000~6 000株),加大環境脅迫,強化選擇壓力,以選育出抗逆性更強(耐密、抗倒等)的自交系。
增大選系群體規模,實現大群體優中選優。即在S1~S3世代,保證群體規模為1 000~2 000株的大群體選系,通過一系列淘汰選擇,最終保留≥300株的成株群體規模;然后從中選擇優株套袋自交,并結合田間綜合農藝性狀和抗性鑒定、果穗籽粒性狀篩選,最終保留≤20個最優果穗用于下一代穗行選擇,以增大選中優良個體的概率。
嚴格選擇標準,堅決淘汰生產中可能存在隱患的不良性狀。即在各選系世代,變換不同的生態環境,擴大自交系對生態區和生產條件的適應性[例如,S1~S4世代材料在南京及海南育種基地選系、測配,S5~S6世代材料在繁(制)種基地進行繁(制)種性狀鑒定和花期測試];嚴格鑒選,堅決淘汰高感病、倒伏、畸形、結實不良以及對低溫、高溫等逆境敏感的個體和穗行,并要特別注重嚴選母本果穗粒數和父本散粉持續期等性狀,且結合分子標記進行遺傳背景和位點純合度選擇,以提高鑒選效率和準確性。
筆者利用“逆境嚴選”自交系選育方法鑒選出優良鮮食玉米自交系QN-51(糯玉米骨干系)、403-11(超甜玉米骨干系)、SHL01(超甜玉米骨干系)、中2jp233(甜糯雙隱玉米骨干系),這些自交系均有產量高、配合力好、抗逆性強、適應性廣等優點,同時,利用這些自交系及其衍生系,組配出優良鮮食玉米雜交種16個。
QN-51的幼苗葉鞘為紫色,葉色濃綠,植株健壯,株型為半緊湊。該品系在南京地區種植,出苗至成熟的天數為95 d左右,出苗至抽雄的天數為55 d左右;株高163 cm,穗位高58 cm,莖基部粗2.6 cm,總葉片數18~19張;果穗外觀品質佳,苞葉緊實、濃綠,果穗圓錐形,穗粗大,籽粒大且飽滿,結實到頂不禿尖,果穗長14.8 cm,穗粗3.9 cm,穗行數14~16行,行粒數30粒左右,穗軸為白色,籽粒亮白,為糯質、硬粒型;抗大斑病、小斑病及紋枯病等多種病害[2]。目前,已利用QN-51配制出通過省級審定的玉米新品種有3個,具體品種見表1。

表1 利用QN-51配制的雜交玉米新品種
2.1.2 403-11
403-11 的幼苗葉鞘為綠色,葉色濃綠,健壯,株型半緊湊。該品系在南京地區種植,出苗至成熟的天數為100 d左右,出苗至抽雄的天數為55 d左右;株高180 cm,穗位高60 cm,莖基部粗2.6 cm,總葉片數20~21張;雄穗發達,分枝數16~18個,散粉期5~7 d;果穗長16 cm,穗粗3.6 cm,穗行數12行,行粒數32粒左右,穗軸為白色,籽粒淡黃;抗大斑病、小斑病及紋枯病等多種病害[3]。目前,以403-11為基礎材料,通過種質改良創新出403-11A、403-11C、ST-08、H403-12、403325-4五個衍生系,利用這些材料配制出通過省級以上審定的玉米新品種有7個,具體品種見表2。

表2 利用403-11及其衍生系配制的雜交玉米新品種
2.1.3 SHL01
SHL01的幼苗葉鞘為綠色,株型半緊湊,株高135 cm,穗位高50 cm,總葉片數16張;葉片、葉緣均為綠色,花藥為黃綠色,穎殼、花絲均為綠色;果穗筒形,穗長16 cm,穗粗3.6 cm,穗行數14行;穗軸為白色,籽粒為白色,行粒數32粒[4]。目前,利用SHL01配制出通過省市級審定的玉米新品種有2個,具體品種見表3。
2.1.4 中2jp233
中2jp233的幼苗葉鞘為綠色,葉色濃綠,株型半緊湊;出苗至成熟的天數為100 d左右,出苗至抽雄的天數為55~60 d;株高160~165 cm,穗位高45~50 cm,莖基部粗2.5~2.8 cm,總葉片數18~20張;雄穗分枝數6~8個,散粉期5~7 d;穗長17~18 cm,穗粗3.5 cm,穗行數12~14行,行粒數35~38粒,穗軸為白色,籽粒為白色[5]。目前,利用中2jp233配制出通過省級審定的玉米新品種有4個,具體品種見表4。

表3 利用SHL01配制的的玉米新品種

表4 利用中2jp233配制的雜交玉米新品種
2.2.1 產量分析
由表5可知,12個利用優良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的平均產量均超過各自對照品種,增產幅度為1.8%~22.3%。

表5 利用優良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的產量分析
2.2.2 品質及抗性
據調查,利用優良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的綜合品質和抗性表現均較好。相關數據表明,超甜玉米“晶甜9號”的水溶性糖含量為26.0%,還原糖含量為9.6%,皮渣率為7.6%。甜加糯玉米“晶白甜糯”的支鏈淀粉占總淀粉含量的百分比為98.4%。經接種鑒定,在甜加糯玉米品種中,“晶彩糯”中抗莖腐病、紋枯病,“晶彩甜糯”中抗大斑病、抗莖腐病,“晶白甜糯”中抗大斑病、莖腐病;在超甜玉米品種中,“晶甜9號”抗性表現突出,高抗莖腐病,中抗小斑病,抗大斑病、紋枯病,“申科甜2號”抗小斑病、南方銹病,中抗紋枯病,“申科甜1號”抗小斑病,中抗南方銹病,“晶甜7號”中抗大斑病、莖腐病,抗小斑病,“晶甜10號”中抗大斑病、莖腐病[2,4,6-7]。
育種實踐證明,“逆境嚴選”鮮食玉米自交系選育新方法是一種有效的鮮食玉米自交系選育方法。同時,雖然利用“逆境嚴選”選育的自交系均具有抗逆性強、適應性廣等特點,但在選育過程中,還應堅持以產量和品質為目標,并進行配合力測定,才能選育出產量和品質突出、配合力高的優秀骨干自交系。此外,育種者在注重選系方法的同時,還應重視對鮮食玉米不同類型種質資源的收集利用以及對種質資源的改良創新方法進行研究,只有通過收集豐富的種質資源,充分挖掘各自潛能,才能豐富和拓寬鮮食玉米種質基礎,從而實現自交系選育及雜交種組配中的育種理論和關鍵技術新突破。