高產優質玉米新品種荃科789 的選育

張春原 趙久然 吳珊珊 陳傳永 張華生 張雪原 付修義 段民孝 毛振武 楊海濤 李瑞媛 王元東

（北京市農林科學院玉米研究所，北京 100097）

玉米是我國最大的作物，2021 年播種面積達4332 萬hm2，總產量2.7255 億t，分別占我國糧食播種面積和總產量的36.85%和39.91%[1]。黃淮海夏玉米區是我國重要玉米產區，也是我國優勢玉米產區之一，玉米種植面積與總產量均占全國的1/3 左右。近年來，黃淮海夏玉米區高溫干旱疊加、陰雨寡照、澇害和強風暴雨等自然災害頻發，小斑病、南方銹病、莖腐病、穗粒腐病等病害交替高發，因病害和自然災害導致的倒伏、籽粒發育不良、霉變現象時有發生，嚴重影響了玉米生產，且由于其一年兩熟種植制度，對品種的生育期和抗性要求嚴格。因此，選育熟期適宜、增產潛力大、適應性廣、抗倒、耐病的玉米新品種已成為生產上的緊迫要求。遺傳改良在提高玉米籽粒產量的貢獻率為50%～60%[2]，針對黃淮海夏玉米區氣候條件、耕作方式及生態特點，北京市農林科學院以“早熟優質、抗旱節水、耐密抗倒”等選育目標，篩選利用優秀本土與外源種質，采用“高大嚴”與同群優系聚合技術對目標性狀進行定向改良，利用DH 育種技術提升選系效率，按照“X 群×黃改群”雜優模式[3]進行組配，經過多年多環境表型與產量測試，選育出熟期適宜、產量高、品質好、抗倒伏的玉米新品種荃科789。

1 親本來源與選育過程

1.1 母本京11002011 年7 月在北京組建（京724× 京MC01）× 京MC012 基礎群體，2011 年12 月在海南自交獲得分離群體，2012 年7 月和12月分別在北京和海南利用高密度（90000 株/hm2）、大群體（3000 個基本株）、強脅迫（早播種、深播、蟲害病害脅迫、貧瘠、干旱脅迫）、嚴選擇（加大基本株的淘汰力度）等“高大嚴”育種技術和優系聚合改良方法進行2 代自交并鑒選出優良單株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育種技術誘導、加倍、擴繁DH 系并進行配合力測定，2014 年在北京鑒選出該DH 系命名為京1100。該自交系生育期102d，幼苗生長勢強，幼苗葉鞘綠色，葉片綠色。株高約180cm，穗位高105cm，花絲淡紅色，花藥黃色，雄穗分枝數3～5 個。果穗筒形，穗長16cm 左右，白軸，穗行數16 行，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重32g。

1.2 父本京J24182011 年7 月在北京利用京2416H 與BA702 組建F1選系材料，2011 年12 月在海南自交獲得S1分離群體，2012 年7 月和12 月分別在北京和海南育種基地利用“高大嚴”育種技術和優系聚合改良方法進行2 代自交并鑒選出優良單株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育種技術誘導、加倍、擴繁DH 系并進行配合力測定，2014 年在北京鑒選出該DH 系并命名為京J2418。該自交系生育期112d，幼苗生長勢強，幼苗葉鞘淡紫色，葉片綠色。株高約178cm，穗位高89cm，花絲淡紅色，花藥淡紫色，雄穗分枝數4～7個。果穗筒形，穗長17cm 左右，紅軸，穗行數14 行，籽粒黃色、半馬齒型，百粒重36g。

1.3 雜交種的選育過程荃科789 是2015 年以京1100 為母本、京J2418 為父本組配的玉米雜交種，2016-2017 年在北京昌平基地經過品比試驗，2018-2019 年參加京科聯合體黃淮海夏玉米組區域試驗，2019 年參加生產試驗。2018 年經河南農業大學植物保護學院、山東農業大學植物保護學院進行人工接種抗病性鑒定；2019 年經河北省農林科學院植物保護研究所、中國農業科學院作物科學研究所進行人工接種抗病性鑒定，2019 年經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心進行品質檢測。2020 年通過國家農作物品種審定委員會審定，審定編號：國審玉20200311。

2 品種特征特性

2.1 生物學特性生育期102.2d，比對照鄭單958早熟1d。幼苗葉鞘紫色，葉片綠色，葉緣白色，花藥紫色，穎殼綠色。株高275cm，穗位高94cm，成株葉片數19 片。果穗筒形，穗長19cm，穗行數14～18 行，穗粗4.8cm，穗軸紅色，籽粒黃色、馬齒型，百粒重34.0g[4]。

2.2 品質分析荃科789 籽粒容重734g/L，粗淀粉含量75.2%，粗蛋白含量8.53%，粗脂肪含量3.48%，賴氨酸含量0.27%[4]。粗淀粉含量≥75%，達到高淀粉品種標準。

2.3 抗病鑒定2018-2019 年由農業農村部指定抗病鑒定單位對荃科789 進行人工接種抗病鑒定。2018 年河南農業大學抗病鑒定結果，高抗瘤黑粉病，抗小斑病，中抗穗腐病，感莖腐病，高感彎孢葉斑病；山東農業大學抗病鑒定結果，高抗瘤黑粉病，中抗穗腐病、莖腐病、彎孢葉斑病，感小斑病。2019 年河北省農林科學院抗病鑒定結果，高抗瘤黑粉病、莖腐病，抗小斑病，中抗彎孢葉斑病，感穗腐病；中國農業科學院抗病鑒定結果，高抗莖腐病，中抗彎孢葉斑病，感小斑病、穗腐病、瘤黑粉病。

3 產量表現

2018-2019 年參加京科聯合體黃淮海夏玉米組區域試驗，在山東、河北、河南、陜西、安徽、江蘇等省份所布置試驗點的試驗中，2018 年每hm2平均產量9268.5kg，比對照鄭單958 增產2.6%，在匯總的38 個試點中有24 個試點增產，增產點比例63.2%；2019 年平均產量10716.0kg，比對照鄭單958 增產8.4%，在匯總的41 個試點中有33 個試點增產，增產點比例80.5%；2 年平均產量9993.0kg，比對照鄭單958 增產5.63%。2019 年生產試驗，每hm2平均產量10372.5kg，比對照鄭單958 增產7.2%，在匯總的41 個試點中有36 個試點增產，增產點比例87.8%。

4 栽培與制種技術要點

4.1 適宜種植區域適宜黃淮海夏播玉米區種植[4]。

4.2 栽培技術要點

4.2.1 播前整地黃淮海夏播玉米區播種方式主要為貼茬直播或者滅茬直播，對于小麥聯合收獲機作業后的貼茬直播地塊，播前不耕翻，將殘留在田間的小麥秸稈撒勻。若土壤墑情差，有條件的地方可先行造墑。滅茬直播的地塊，播前進行滅茬耕地，耙耢整平，以確保播種質量。

4.2.2 施肥每hm2施有機肥30000kg 以上、純N 375kg（尿素約795kg）、P2O5225kg（標準過磷酸鈣1500kg）、K2O 420kg（硫酸鉀855kg），可根據地力水平進行適度調整。施用復混肥料或玉米專用復合肥時，按上述氮磷鉀總量科學計算，另外增施硫酸鋅30kg/hm2。除氮肥施用總氮量的30%外，其他肥料全部于播前結合整地施入土壤。

4.2.3 精細播種適宜播期為6 月上中旬，等行距或大小行種植。采用人工點播或單粒精量點播，播深3cm 左右，種植密度60000～67500 株/hm2。

4.2.4 化學除草，病蟲害防治播種后選用適宜除草劑進行噴施封閉，如封閉效果不理想，可在玉米3～5 葉期，選用苗后除草劑進行噴施除草。玉米螟防治可在小喇叭口期，用藥劑和細砂按適當的比例混合，混勻后撒入心葉；也可用赤眼蜂進行生物防治。玉米生育后期注意防治銹病與小斑病。

4.2.5 追肥與化學調控大喇叭口期追施氮肥，施用量占總氮量的50%；散粉后10d，追施氮肥占總氮量的20%。對玉米長勢過旺地塊需嚴格按照說明中的濃度噴施植物生長調節劑，防止倒伏與藥害。

4.2.6 適時收獲待玉米苞葉變黃、籽粒乳線消失、黑粉層出現即生理成熟時進行收獲。

4.3 制種技術要點

4.3.1 選地與隔離在玉米生育期有效積溫在3000℃以上的地區，選擇地勢平坦、土壤類型為沙壤土或壤土、地力上等、有灌溉條件而且交通便利的地塊，按照GB/T 17315—2011《玉米雜交種繁育制種技術操作規程》標準規定，設置隔離。

4.3.2 親本播期與密度在甘肅適宜4 月上旬播種，播種前種子包衣處理，先播第1 期父本，3d 后播母本，再過2d 播第2 期父本。母本播種密度97500～105000 株/hm2，父本獨立成行，行比1∶6。

4.3.3 整地與基肥旋耕整地時每hm2施用優質、腐熟的農家肥30000kg 以上、磷酸二銨600kg、鋅肥15kg、氮肥300kg，或者等量肥效的玉米專用肥。用粉銹寧或多菌靈、立克秀等進行土壤處理，預防地下病蟲害。

4.3.4 田間管理5 葉期定苗，定苗時去除長勢不一致的小苗、弱苗，留長勢一致的健壯苗。拔節期追施尿素600kg/hm2；如在拔節期、授粉期、灌漿期等需水關鍵期遭遇持續干旱天氣，及時進行灌溉；中后期如果有紅蜘蛛為害，及時防治。

4.3.5 去雄去雜及時檢查母本抽雄情況，臨近抽雄期進行摸苞去雄，在3～5d 內完成2 次去雄，抽出的雄穗及時進行處理。抽雄前分3～4 次去雜，根據父本、母本農藝性狀特征，將不符合父母本特征特性的雜株及時清除。待確認母本都完成授粉以后，割除父本。

4.3.6 收獲加工果穗成熟后，采用機械收獲，利用烘干塔烘干或進行晾曬。待籽粒含水量達到要求時脫粒，脫粒時按地塊編號封存樣品。待籽粒水分達到國家規定標準，進行加工、包裝、成品。