優良玉米自交系LSC107及其雜交種選育與應用

李世昌，鄧洪庚，李 培

(1.四川省仁壽縣陵州作物研究所，四川 仁壽 620050；2.四川省眉山市種業科教站，四川 眉山 620020；3.四川省眉山市農業產業化發展中心，四川 眉山 620020)

玉米是四川第2大作物，常年種植面積約130萬hm2，總產量700萬t，2018年四川糧食產量12連增，玉米貢獻值達89%，在糧食生產和增產中均占主導地位。但是，四川是養豬和釀酒大省，玉米缺口量大，每年需外調玉米600萬t，單產較低，比全國平均水平低15%～30%[1]。四川生態環境復雜，玉米病害頻發，大小斑病、絲黑穗病危害嚴重[2]，品質一般，2005～2014年四川省審定玉米品種粗蛋白、賴氨酸等營養品質平均水平未達國家優質標準[3]。榮廷昭等[4]指出，溫熱雜交可以更好發揮雜種優勢，得到強優勢組合。因此，仁壽縣陵州作物研究所以利用“溫帶種質×熱帶種質”雜優模式為思路，以創制優良玉米自交系[5]為基礎，以組配高產、多抗、優質玉米雜交種[6]為目標，育成優良玉米自交系LSC107及其雜交種推廣應用，有力推動四川玉米品種更新換代，確保地區糧食安全。

1 選育過程

仁壽縣陵州作物研究所對引進的200余份國內外優異種質進行多年鑒定，篩選出來自美國先鋒雜交種87001的優良溫帶種質自交系87-1具有高配合力、高產性和耐旱性(耐旱系數為0.762)特點，熱帶種質自交系86-1具有生長旺盛、抗多種病害、品質較優特點，于1998年用雜交組合(87-1×86-1)經5年8代自交選育定型，遺傳穩定，詳見表1。該自交系于2005年通過四川省農作物品種審定委員會田間技術鑒定，2014年獲得植物新品種授權保護，證書編號CNA20090012.3。

表1 優良玉米自交系LSC107選育系譜表

2 特征特性

LSC107幼苗葉片綠色，第一葉基部紫色，成株葉片綠色，葉緣紅色。株型半緊湊，株高213cm左右，穗位高63cm，單株總葉19～21片。雄穗分枝7～12個，護穎綠色，花藥紫色，花粉量大，花絲綠色。果穗筒形，穗行數16～18行，行粒數28粒，千粒重270g，穗軸淺紅色，籽粒黃色，半馬齒型。經接種鑒定，其抗大斑病、紋枯病、莖腐病、絲黑穗病、灰斑病、中抗玉米螟。經測產鑒定，在四川射洪繁種田平均產量5250kg/hm2，肥水充足地塊可達5850kg/hm2，制種田平均產量4770kg/hm2，高產地塊可達5100kg/hm2。抗逆性好，根系深、莖桿硬，耐瘠薄、耐旱、抗倒，對光周期反應不敏感，南北方均可制種，種子成本低，質量好。

3 育種應用

3.1 直接育成雜交種

利用LSC107與導入溫帶或熱帶種質的自交系組配，直接育成7個玉米雜交種通過審定，其中，國審玉米新品種2個、川審玉米新品種4個和滇審玉米新品種1個。“山川907”“陵玉513”“陵玉987”獲得植物新品種授權保護，詳見表2。

表2 自交系LSC107直接育成的玉米雜交種

3.2 間接育成雜交種

利用LSC107為種質改良基礎材料廣泛組建二環系、回交群體、育種群體，與優良溫帶種質F19雜交選系育成LSC84，與優良熱帶種質F06雜交選系育成LSC110-5，分別培育出雜交種通過四川省品種審定，詳見表3。

表3 自交系LSC107間接育成的玉米雜交種

3.3 雜交種主要特點

3.3.1 產量特點 利用LSC107直接或間接育成的玉米雜交種產量高，詳見表4。2年區試平均產量及生產試驗平均產量較對照均有較大增幅，其中，“山川907”“陵玉513”等8個玉米雜交種2年區試平均產量較對照增產8%以上，是強優勢突破性高產新品種。“山川907”“陵玉987”2年區試增產點率達到100%，“陵玉513”“天藝193”等7個玉米雜交種2年區試平均增產點率達到80%以上(或通過國審)，具有廣適性。

表4 利用LSC107育成雜交種產量表現

3.3.2 抗性特點 利用LSC107直接或間接育成的玉米雜交種抗性好，詳見表5。其中，“陵玉513”“萬德1號”兼抗5種病害，“山川907”“陵玉1358”“金禾880”“安特9號”兼抗4種病害，“天藝193”兼抗3種病害，“旺農268”高抗莖腐病、穗腐病。

表5 利用LSC107育成雜交種抗性表現

3.3.3 品質特點 利用LSC107直接或間接育成的玉米雜交種品質佳，詳見表6。其中，“山川907”“陵玉987”等8個玉米雜交種達到國家普通玉米1級標準，“陵玉513”“萬德1號”等5個玉米雜交種達到國家飼料用玉米1級標準，“旺農268”達到國家淀粉發酵工業用玉米1級標準。

表6 利用LSC107育成雜交種品質表現

4 結果與討論

2020年，利用優良玉米自交系LSC107已直接或間接組配出9個雜交種通過國、省審定，實現了優異性狀聚合的育種突破。8個雜交種達到四川省育種攻關突破性高產品種標準，6個雜交種屬于兼抗4種以上病害的綠色新品種，6個雜交種屬于國家1級優質飼用或工業用新品種。據統計，2007～2019年，“山川907”“陵玉513”“陵玉987”“萬德1號”“安特9號”在西南地區累計推廣面積達70.2萬hm2，新增經濟效益2.1億元。經四川省農村科技發展中心鑒定，優良玉米自交系LSC107及其雜交種選育達到國內先進水平。

通過對LSC107及其雜交種的組配模式進行分析，其組配模式均為溫熱雜交，與潘光堂[7]等的研究結論一致，表明西南地區的主要強優勢組配模式仍將是“溫帶種質×熱帶種質”的雜優模式。此外，通過優質、抗病、抗逆、高配合力的具有美國血緣的種質成功選育出優良玉米自交系LSC107的育種實踐表明，合理引進、收集和創新美國玉米種質資源[8]，能夠加快西南地區玉米品種選育進程，獲得突破性高產品種。LSC107選育的雜交種雖然具備高產、綠色、優質等特點，普遍對絲黑穗病抗性不佳，在今后的育種利用中，應盡量選擇抗絲黑穗病的種質作為親本。