玉米新自交系成自605的選育與應用

趙后娟 魏 明 林向梅 何立群 劉可心 杜 林 李 燕 李紅梅 唐海濤

（1.四川省農業科學院作物研究所 成都610066；2.景洪市種子管理站 云南景洪666100；3.西雙版納傣族自治州農業科學研究所 云南景洪666100）

玉米是重要的糧食作物和飼料作物，也是全世界總產量和單產最高的農作物，其種植面積和總產量均超過小麥和水稻，在糧食作物中位居第1位。2018年我國玉米播種面積6.23億畝，超過美國位居世界首位。隨著農業產業結構調整、草食畜牧業大力發展和國家糧改飼政策的實施，我國玉米播種面積逐年擴大，高產、優質、多抗、糧飼兼用的雜交玉米新品種在各地大面積推廣[1]。

西南玉米區是我國三大玉米主產區之一，包括四川、重慶、云南、貴州大部、廣西北部、湖南、湖北西部、陜西南部、甘肅南部，地處我國二級地形階梯[2]。2016年西南區玉米播種面積在400.0萬～433.3萬hm2，年總產量1 600～2 000萬t，全區平均單產為5 250～5 700 kg/hm2。西南地區多為山地丘陵、旱地，且地形、氣候、土質等生態環境復雜，自然災害及病蟲害頻發[3]。針對西南玉米生產中玉米品種產量低、抗性差（抗病蟲害、抗逆性差）、適應性不廣等問題，選育適宜四川及西南地區高產、高抗、高配合力的玉米自交系和高產穩定、適應性廣、抗性好、糧飼兼用的強優勢雜交玉米新品種[4-5]，是當前西南生態區玉米育種和生產的主要目標之一。

1 選育思路和育種目標

1.1 西南玉米產區生態特點

西南玉米產區有近90%的土地為丘陵山地和高原，河谷平原和山間平地僅占5%，海拔200～5 000 m。西南生態區氣候類型多樣，區域氣候特色顯著，各地氣候因海拔不同而變化較大，立體氣候極其明顯[2]。本區由南到北呈現熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶等地帶性氣候；在高山、高原地區形成溫帶、寒帶氣候類型。大部分地區屬溫帶和亞熱帶濕潤、半濕潤氣候，云南南部和廣西南部屬熱帶季風氣候。

1.2 主要農業氣候災害

西南玉米產區地形地貌、生態環境十分復雜、自然災害和病蟲害頻發。本區主要的農業氣候災害主要有季節性干旱、洪澇、低溫冷害、高溫熱害、秋綿雨、大風等。其中，季節性干旱發生頻率高、范圍廣、危害大，干旱類型復雜多樣，一年四季均有發生。

1.3 主要病蟲害

當前西南玉米病蟲害主要有玉米葉部病害 （大斑病、小斑病、灰斑病、銹病和矮花葉病）、穗部病害［絲黑穗病、穗（粒）腐病］、莖部病害（紋枯病、莖腐病）及蟲害（玉米螟、蚜蟲、紅蜘蛛、黏蟲、椿象、地老虎）等。近年西南生態區玉米灰斑病、穗粒腐病、莖腐病病情有逐年加重的趨勢，需要加強抗性材料的鑒定及抗病品種的選育。

1.4 育種目標

針對西南地區玉米生產上存在的生態條件區域差異大、垂直分布明顯、農業立體性強、生產條件較差、旱土坡地多、土壤貧瘠、玉米在生長季節長時間處于低溫、寡照和高濕的生態環境，加之自然災害頻繁、病蟲害種類多且常發生生物脅迫和非生物脅迫等情況，根據本區玉米生產發展需求、生產和生態條件及耕作制度特點，制定玉米育種目標[6-7]。

西南地區由于特殊的生態環境，當前玉米育種應當將抗性育種放在首位，包括抗病蟲性、抗倒性、耐旱耐瘠性、耐高溫性、耐蔭濕性等。高產穩產是玉米育種永恒的追求，也是玉米育種的根本要求和重要內容，保障糧食安全始終依賴于高產穩產育種，本區高產穩產育種重點放在具有重大創新和突破性品種的選育上。在追求高產同時要兼顧優質，主要包括外觀品質和營養品質，作為飼料或工業用途的玉米，應重視營養品質。隨著農村勞動力日漸減少，西南地區家庭農場、種植大戶不斷出現，玉米生產將從傳統單家獨戶進行農業生產模式逐步過渡到規模化、專業化、機械化生產模式。由于西南區特殊的玉米生態環境要求更多熱帶血緣，因此該區選育適宜機械化生產的品種較其他地區難度更大；西南地區養殖企業眾多，市場對優質耐密兼用型或通用型的青貯、飼草玉米需求大，但本區青貯、飼草玉米產業的發展相對落后，育種研究起步較晚。青貯玉米育種重點研究方向為高產、優質（干物質產量高、能量和消化率高）、適應全程機械化生產。

2 成自605選系材料來源及選育經過

2.1 基礎材料來源

選系基礎材料——人工合成群體MCO-2，是以四川省農業科學院作物研究所2000年在成都以698-3、 成687、18-599、 鄭32、273、5003、 海9-21、634-1112、CH01-1112等9個自交系，采用雙列雜交法組配雜交種后取等量種子混合種植，自由授粉組建的原始群體（MCO-0）為基礎，經兩輪改良獲得。

2.2 選育經過

2011年在云南省元江哈尼族彝族傣族自治縣，以人工合成群體MCO-2為基礎材料，選擇優良單株，在云南元江、成都兩地，經4年連續自交8代，于2015年育成自交系成自605。

3 成自605品種特征特性

3.1 生育期

成自605在四川成都春播全生育期平均115 d。

3.2 植株性狀

幼苗葉鞘紫色，總葉片18葉；株型半緊湊，株高170 cm穗位高80 cm；雄穗分枝8～10個，與主軸夾角小。穎殼綠色（含基部）帶紫色條紋，花藥淺紫色，花絲淺紫色。

3.3 果穗籽粒性狀

果穗筒形，穗長15～17 cm，穗行14～16行，穗軸白色，籽粒黃色、硬粒型。

4 成自605產量與配合力

以SH1070為母本、成自605為父本組配的雜交組合錦玉361，在四川平丘春播，生育期116.2 d。一葉鞘顏色紫，一葉尖端形狀圓形，葉片與莖稈角度約為50°，莖“之”字程度弱，葉鞘顏色綠，雄穗一級側枝數目中，雄穗主軸與分枝的角度約為75°，雄穗側枝姿態呈直線型，雄穗最高位側枝以上主軸長度中，雄穗穎片基部顏色淺紫，穎片除基部外顏色淺紫，花藥顏色（新鮮花藥）淺紫，花絲無色，散粉期中至晚，抽絲期中至晚，果穗形狀為中間型，籽粒類型為中間型，籽粒頂端主要顏色為黃，籽粒背面顏色為橙黃，穗軸穎片顏色為白色，籽粒排列形式為直。株高259.17 cm，穗位高96.05 cm，穗長21.75 cm，穗粗5.15 cm，禿尖1.17 cm，穗行數16.25行，行粒數36.85粒，百粒重為32.95 g，出籽率80.35%。籽粒容重758 g/L，粗蛋白質10.8%，粗脂肪5.5%，粗淀粉72.2%，賴氨酸0.30%。經接種鑒定，中抗小斑病，感大斑病、絲黑穗病、紋枯病、莖腐病、穗腐病。

2018年參加四川科瑞科企聯合體四川省2年平丘區試，平均畝產544.8 kg，較對照成單30增產7.3%；2019年續試，平均畝產616.5 kg，較對照增產7.4%；2年區試平均畝產580.7 kg，較對照增產7.4%，平均增產點率95%；2019年生產試驗，平均畝產625.8 kg，較對照增產7.1%（附表）。2020年通過四川省玉米品種審定委員會審定（審定編號:川審玉20202024）。錦玉361株型半緊湊，果穗錐形到筒形，籽粒為黃色中間型，適宜在四川省平壩丘陵地區春播種植。

5 成自605繁殖栽培技術

成自605在四川盆地玉米區的播期較長，最佳播種時間為3月中旬至4月下旬。播種前深翻土地和劃行起壟，起壟后及時鎮壓保墑[8]。適期播種，施足底肥，保證墑情，出苗后及時查苗、補苗、定苗、間苗，同時加強水肥管理，爭取做到苗齊、苗壯。中期加強田間管理，及時中耕除草、去雜，收獲前再次去雜[9]。適時收獲，及時晾曬，保證種子的純度及發芽率。

附表2018-2019年度錦玉361區域試驗各試點產量

6 展望

近年來我國審定玉米品種數量井噴，玉米同質化較為嚴重，突破性雜交玉米新品種仍比較匱乏。西南地區玉米種植歷史悠久，地形地貌復雜，生態環境多樣。長期以來玉米生產用種的親本主要集中在幾個骨干自交系中，導致西南地區玉米種質基礎狹窄，單一化的種質易造成病蟲害的暴發[10-13]。為解決當前玉米生產中的主要矛盾，玉米育種應結合西南地區的生態環境和生產特點，緊扣當地玉米生產及生態環境對自交系和品種的要求，借鑒國內外育種家成功的育種經驗，不斷引進新的種質資源，不斷創新高效玉米育種技術，育成適宜西南地區優良性狀遺傳力強、抗逆性強、一般配合力或特殊配合力高，北方制種產量高、適應性廣的新材料、新自交系和強優勢雜交玉米新品種，是發展西南玉米生產最有效、可持續的策略。