優良玉米自交系浚313 的選育及應用

章慧玉 張守林 王良發 趙 博 張素娟 李長建 張志方 徐國舉

（1 河南省鶴壁市農業科學院，鶴壁 458030；2 河南省農業科學院，鄭州 450002）

玉米自交系是選育玉米雜交種的關鍵，其配合力的高低是決定雜交優勢強弱和高產、穩產的重要因素。我國玉米種質資源相對狹窄，成為限制玉米育種的首要問題[1]。因此，擴大選育玉米自交系的種質基礎，創新和改良自交系的育種方法就成為玉米育種研究的重點和難點。近年來極端天氣頻發，在玉米生長期內經常遭遇開花期氣溫高、狂風暴雨等災害性天氣，造成玉米生產波動較大[2]。鶴壁市農業科學院將拓寬玉米育種的種質基礎、豐富遺傳多樣性作為首要任務[3]，選育出的玉米自交系浚313 及其改良系在保證浚單系列品種高產、優質的基礎上，提高了品種的抗逆性、抗病性和適應性。

1 自交系來源及選育經過

1.1 自交系來源玉米自交系浚313 是以適應性廣、制種產量高的鄭58 作母本，78599 選系×掖478 的優良自交系作父本，采用系譜法選育而成[4]。鄭58是鄭單958的母本，是國內著名的骨干自交系，78599 選系來源于美國雜交種78599 選育的二環系，掖478 是沈5003×U8112 雜交選育的二環系，沈5003、U8112 分別是從美系雜交種3147、U8 中選出的自交系，掖478 被劃分為改良瑞德。78599 屬于P 群種質[5]，浚313 利用了P 群種質與瑞德類群種質雜交選出的二環系，再回交瑞德類群自交系，把國內種質良好的豐產性、適應性與國外種質抗倒、耐密性等優良基因融合在一起，增強了自交系的抗病抗倒能力和豐產穩產性。

1.2 選育經過玉米自交系浚313 育成于2002 年，1996-1998 年用78599 選系×掖478 套袋自交，經南繁北育至S3，自1998 年冬以鄭58 作母本，與78599 選系×掖478 自交至S3的二環系雜交，分別經過高密度逆境選擇、異地鑒定、南繁北育連續多代自交至S6基本純合穩定選育而成。

2 特征特性

2.1 植物學特征浚313芽鞘紫色，幼苗葉色深綠，氣生根紫色，葉片上沖，株型緊湊，成株株高195cm，穗位高85cm，單株葉片數17～18 片，花絲紫色，護穎淺紫色，花藥紫色，雄穗傘狀，分枝數7～11 個，果穗筒形，大小均勻一致，苞葉薄，穗柄短，禿尖小，籽粒黃色，穗軸白色，穗行數14～16 行，出籽率86.8%。浚313 屬中熟玉米自交系，生育期105d 左右，出苗到抽雄55d，抽雄至散粉3～4d，花期協調，吐絲較集中，花絲活力強[6]，結實性好，莖稈堅韌。

2.2 抗病性和抗逆性經河南農業大學植物保護學院人工接種鑒定，浚313 高抗鐮孢莖腐病、小斑病、瘤黑粉病、鐮孢穗腐病；抗彎孢霉葉斑病；感南方銹病。對玉米螟有較高的抗性，以其作為親本組配的雜交種也具有較強的抗病、抗蟲、抗倒及穩產性。在異地田間鑒定觀察中，該自交系也表現出較強的抗病性和抗旱性，且抗倒伏能力強。

2.3 一般配合力配合力高低是衡量一個玉米自交系優劣的主要條件之一[7]。一般配合力越高表示自交系所含的有效遺傳位點越多，是育種選擇的重要指標之一[8]。在浚313 自交系的選育過程中，S3進行配合力早代測定，S4開始大量組配，南北交替加代多年進行配合力測定。利用浚313 作親本選育的雜交組合多表現根系發達、株型緊湊、結實性好、產量較高，說明浚313 具有較高的一般配合力。

2.4 耐高溫性2021 年華中農業大學植物科學技術學院檢測中心測定，浚313 能承受35℃高溫處理，分期自然，結實優于對照，耐高溫能力強。

3 浚313 的利用

3.1 直接利用

3.1.1 浚單29以浚313 為母本、浚66 為父本組配的玉米雜交種浚單29，于2009 年通過了河南省農作物品種審定委員會審定（審定編號為豫審玉2009029），2011 年通過國家農作物品種審定委員會審定（審定編號為國審玉2011012），2012 年同時通過了陜西省、內蒙古自治區農作物品種審定委員會審（認）定。2010 年被科技部列為“國家農業科技成果轉化資金項目”。在黃淮海夏玉米區以及內蒙古等地都表現出了超強適應性，增產潛力大[9]。

在鶴壁浚縣的浚單29 高產示范方多次創黃淮海高產紀錄。2008 年經河南省科技廳組織河南省專家組現場實打驗收，每hm2折合產量達到14635.35kg（示范田面積1.0hm2）和14196.6kg（示范田面積6.67hm2）；2009 年平均產量達到15552.45kg（示范田面積1.0hm2）和15279.0kg（示范田面積6.67hm2）；2012 年在鶴壁市淇濱區平均產量達到14428.5kg（示范田面積6.67hm2），其中最高實收產量達到16404.0kg/hm2（實收面積667m2）。

3.1.2 浚單3136以浚313 為母本、浚M9 為父本組配的玉米雜交種浚3136，2014 年通過陜西省農作物品種審定委員會審定（審定編號為陜審玉2014006），于2017-2018 年先后完成了山東、河南、江蘇、安徽、河北、山西、湖北等省份的引種備案。該品種高抗南方銹病，表現出農藝性狀優良、高產穩產、抗旱、抗倒、適應性強等特點。

3.2 間接利用

3.2.1 浚單658母本浚58 來源于鄭58/（鄭58/金黃55//鄭58），其中金黃55 是浚313 選育過程中出現的抗南方銹病變異株，抗南方銹病能力較浚313 大幅度提高。浚58 經河南農業大學植物保護學院人工接種鑒定，高抗鐮孢莖腐病、瘤黑粉病，抗鐮孢穗腐病，中抗小斑病、南方銹病，感彎孢霉葉斑病。以自交系浚313 改良系浚58 作母本、浚G6Y6-2 作父本選育的玉米雜交種浚單658 分別于2020 年通過國家審定（審定編號為國審玉20200283），2021 年通過河南省審定（審定編號為豫審玉20210044）。浚單658 突出表現為株高和穗位高均低、耐密抗倒性強、綜合抗性強、籽粒品質好、豐產性強等特點。2020 年設置在鶴壁市浚縣的2.0hm2浚單658 高產示范方經河南農業大學、河南省農業農村廳、河南省農業科學院等單位有關專家測產驗收，平均產量達到10607.5kg/hm2。

3.2.2 浚單996母本浚3138 是以浚313 為基礎材料，與國內骨干自交系鄭58 雜交，通過南繁北育多代自交嚴格選育而成。以浚313 改良系浚3138 作母本、浚96 作父本選育的玉米雜交種浚單996，于2021 年通過國家審定（審定編號為國審玉20210456）。突出表現為生長勢強、莖稈粗壯、果穗粗長、出籽率高、千粒重高、高抗南方銹病等。

4 浚313 選配的雜交組合特性

4.1 適應性浚313 的一般配合力較高，利用浚313 及其改良衍生系組配了多個玉米雜交組合，其中浚單29（浚313/ 浚66）、浚單658（浚58/ 浚G6Y6-2）、浚單996（浚3138/浚96）通過國家審定，浚單3136（浚313/浚M9）通過陜西省審定和山東、河南、江蘇、安徽、河北、湖北、山西等省引種備案。上述4 個玉米品種在黃淮海夏玉米區均具有較好的穩產性和廣泛適應性。

4.2 抗病性經河北省農林科學院植物保護研究所接種鑒定，浚313 及其改良衍生系配制的雜交組合對玉米主要病蟲害的抗性表現均較好。其中，對莖腐病、小斑病、矮花葉病及玉米螟均表現中抗到高抗，年份不同接種發病情況稍有差異。浚單3136 綜合抗病性優于其他3 個品種，對于黃淮海夏玉米區常發病害（莖腐病、穗腐病、大斑病、小斑病、瘤黑粉病）達中抗和高抗水平（彎孢葉斑病為感）；浚單658抗病蟲性表現其次，2020 年田間接種，對莖腐病、穗腐病、小斑病、彎孢葉斑病、玉米螟均表現中抗和高抗（瘤黑粉病表現高感）。

4.3 品質性狀經農業部谷物品質監督檢驗測試中心檢測，浚313 自交系及其改良衍生系配制的玉米雜交組合其容重均達到GB 1353—2018《玉米》一級商品玉米標準（≥720g/L），粗蛋白（除浚單658外）和粗淀粉含量達到國家二級商品玉米指標，其中浚單29 粗蛋白含量10.19%，達到國家一等質量標準，浚單658 粗淀粉含量達到75.71%，超過特殊類型高淀粉玉米粗淀粉含量75.0%的指標，賴氨酸含量遠大于普通玉米的商品指標（0.2%，表1）。

表1 浚313 及其改良衍生系組配雜交組合的品質表現

5 結論與探討

浚313 是來源于瑞德×（PB×瑞德）采用系譜法選育出的適應性廣、配合力高、品質好、綜合抗性突出的優良玉米自交系。中國重要玉米骨干親本的全基因組測序表明鄭58 是掖478 與未知自交系雜交選育而來[10]，具有配合力高、綜合性狀優良、適應性極強等特點，P 群種質遺傳基礎豐富，抗生物脅迫和非生物脅迫能力強，與瑞德類群種質雜交選出的二環系，可以很好地改良瑞德群自交系的抗性，尤其是莖腐病抗性[11]。2014 年河南省玉米莖腐病大爆發，王良發等[12]調查了25 個品種的發病情況，其中浚單3136 為中抗莖腐病品種，浚單29 為耐莖腐病品種，二者抗性均來源于同一母本浚313。自交系的選育和抗病性鑒定相結合，能加快抗病自交系的選育速度，易于選育出高產兼顧多抗的優良自交系玉米品種。同時選系的綜合抗病性也決定著組合的豐產性、穩產性及適應性，是育種成敗的關鍵。

自交系浚313 是對改良瑞德種質的有效拓展和提升，拓寬了種質基礎，增加了遺傳多樣性，實現了育種材料的改良創新。從2009 年至今，玉米自交系浚313 及其改良衍生系組配的雜交種通過了國家及多省農作物品種審定委員會審（認）定，得到很好的推廣應用。代表品種浚單29、浚單3136 以其高產穩產、穗大籽深、出籽率高、適應性廣、抗病抗倒性強、籽粒品質優良等突出特性，深受農民喜愛，推廣面積逐年增大，創造了顯著的社會經濟效益。