基于玉米新品種洛玉2456選育的種質資源創新思考

摘要：洛玉2456是洛陽市農林科學院以L2456M為母本、Z2456F為父本選育而成的普通型玉米新品種，具有高產穩產、抗多種病害、豐產性好、籽粒脫水速率高等特點。該品種于2023年通過河南省農作物品種審定委員會審定，審定編號：豫審玉20230037，適宜在河南省各地夏播區種植。介紹了玉米新品種洛玉2456的選育過程，并對種質資源創新進行思考，以期為未來的玉米育種工作提供參考。

關鍵詞：玉米；洛玉2456；品種選育；種質資源

Thinking on the Innovation of Germplasm Resources Based on

Breeding of a New Corn Variety Luoyu 2456

玉米是穩定我國糧食面積和產量的重要作物，同時也是重要的飼料和工業原料[1]。在耕地有限，產業結構調整的背景下，優良玉米新品種的選育和推廣是玉米產量保持增長的重要途徑，而玉米新品種的選育關鍵在于優良自交系的選育[2]。在很長一段時間，中國玉米雜交種親本集中于Lancaster、Reid、旅大紅骨和唐四平頭四大類群，導致種質資源同質化嚴重，21世紀隨著美國先鋒公司進入中國市場，給我國育種者利用外國種質資源提供了便利條件。在中國占據一定市場的先鋒系列玉米品種具有配合力高、抗病性強、籽粒脫水快等特點，將這些主推品種的親本材料與國內資源雜交可快速選育出適合本地氣候條件的新優良玉米雜交種[3]。

洛玉2456是洛陽市農林科學院針對黃淮海復雜多變的氣候條件，以高產、穩產為目標，利用國外優異種質資源，以整合優勢性狀、挖掘增產潛力為思路選育而成的玉米新品種。該品種于2023年通過河南省農作物品種審定委員會審定（豫審玉20230037）。

1 親本來源及選育過程

1.1 母本L2456M 母本L2456M是從2012年開始以外引系PH6WC與屬于Reid類群的L15-4雜交后的F1為基礎材料，采用系譜法，以高產、高配合力、高抗病為目標選擇優良單株，經連續8代自交，于2016年選育而成的優良自交系。該自交系株高150cm，葉片與主莖夾角小，新鮮花藥淺紫色，花絲紅色，柱形穗，穗行數14～16行，籽粒半硬粒、黃色，穗軸白色。

1.2 父本Z2456F 父本Z2456F是采用系譜法在2012年以外引系PH4CV與屬于黃改類群的自選系Z09-3雜交后的F1為基礎材料，經連續7代自交選優并結合配合力測定結果，于2016年選育而成的自交系。該自交系株高172cm，株型半緊湊，新鮮花藥黃色，花絲淺紅色，柱形穗，穗行數12～14行，籽粒黃色、半馬齒型，穗軸紅色。

1.3 選育過程 2017年冬季洛陽市農林科學院玉米育種團隊在海南以母本L2456M與父本Z2456F雜交組配新組合；2018年以該組合參加本單位夏玉米組合鑒定試驗，表現優異，定名為洛玉2456；2019-2020年參加河南省多點品種比較試驗；2021-2022年參加河南省科企共贏聯合體玉米區域試驗，2022年同時參加生產試驗，均表現優異，達到審定標準；2023年通過河南省農作物品種審定委員會審定，審定編號：豫審玉20230037。

2 品種特征特性

2.1 農藝性狀 洛玉2456在河南夏播生育期100.6～102.4d，幼苗葉鞘紫色，成株葉片數19～20片，株型半緊湊，株高277.3～296.2cm，穗位高90.9～107.2cm；雄穗分枝數少到中，花藥綠色，花絲紫色，苞葉長度中到長；果穗筒形，穗長18.5～18.7cm，穗粗4.8～4.9cm，禿尖長1.3～1.5cm，穗行數15.0～15.6行，行粒數32.6～34.2粒，籽粒黃色、半馬齒型，出籽率82.5%～84.1%，千粒重328.7～366.0g；穗軸紅色，結實性較好。田間倒伏率0.6%～2.1%，倒折率0.3%～1.0%，空稈率1.3%～1.8%，雙穗率0.4%～0.5%。

2.2 品質性狀 經品質分析報告顯示：2021年洛玉2456粗蛋白質含量10.1%，粗脂肪含量3.6%，粗淀粉含量76.48%，賴氨酸含量0.30%，容重758g/L；2022年粗蛋白質含量11.0%，粗脂肪含量3.6%，粗淀粉含量74.47%，賴氨酸含量0.33%，容重766g/L。

2.3 綜合抗性 隨著全球氣候變化，黃淮海地區極端氣候頻發，導致玉米穗粒腐病、銹病大面積發生，而選育抗病品種是應對這些影響因素最經濟有效的方法，提高抗病能力成為玉米育種必須關注的重點。經連續2年人工接種鑒定，洛玉2456抗多種病害（表1），通過田間觀察，該品種無明顯病蟲害為害癥狀，大田綜合抗性表現良好。

3 產量表現

2021-2022年參加河南省科企共贏聯合體玉米區域試驗，2021年洛玉2456每667m2平均產量為550.1kg，比對照鄭單958增產12.7%，居該組試驗品種第3位，13個點增產，1個點減產，增產點率92.9%；2022年平均產量為617.4kg，比對照鄭單958增產9.0%，14個點全部增產，增產點率100%；2年平均產量為583.7kg，比對照鄭單958增產10.7%，27個點增產，1個點減產，增產點率為96.4%。

2022年參加河南省科企共贏聯合體玉米生產試驗，洛玉2456每667m2平均產量632.6kg，比對照鄭單958增產8.6%，居該組參試品種第1位，13個試點合并匯總，12個點增產，增產點率92.3%（表2）。

4 高產栽培技術

4.1 適宜種植區域 洛玉2456適宜種植區域為河南省全省。該品種豐產性好、田間綜合抗病性強、籽粒脫水速率快。對于不同種植區域，可根據當地的氣候條件、土壤類型和降雨量進行適當調整，以充分挖掘品種的產量潛力。

4.2 播種 黃淮海地區的種植模式為小麥—玉米輪作[4]，玉米一般在小麥收獲后貼茬播種，夏播在6月中旬前及時搶墑完成。播種時根據田間病蟲害情況合理選用種子包衣劑，以提高出苗率。洛玉2456種植密度以67500株/hm2左右為宜，最佳栽培方式為寬窄行種植或等行距種植，在3葉1心期勻苗、定苗，最好是單株留苗，以提高壯苗率。

4.3 水肥管理 播種前對土地進行旋耕，確保土壤疏松、土地平整[5]。玉米生長需要充足的水分供應，播種后及時澆“蒙頭水”，以保證一播全苗；在拔節期、大喇叭口期和散粉吐絲期，如遇干旱需及時灌溉，防止出現結實不良現象。同時要防止澇害，以免引起莖腐病、穗粒腐病等病害的發生，促進根系健康生長。

針對玉米不同生育時期的養分吸收規律保證充足的肥料供應，注意N、P、K的配合施用。一般情況下每hm2玉米田施用有機肥15.0～22.5t和復合肥（15-15-15）375kg作底肥，拔節期中耕除草后追施尿素225kg，散粉期追施尿素150kg。采用播后苗前除草或進行苗后化學除草。重點注意瘤黑粉病和彎孢葉斑病的防治。

4.4 適時收獲 玉米生理成熟后干物質充分向籽粒轉移，此時收獲能增加產量、改善品質。生理成熟是指玉米籽粒乳線消失，基部黑粉層出現，植株綠色葉片數少于5片。收獲前去除霉穗、蟲穗。機器收獲時要合理設置收割高度和收割路線，以降低種子損傷率。收獲后及時晾曬，待含水量低于14%時進行安全儲藏。

5 制種關鍵技術要點

選地 選擇地勢平坦、高肥力、排灌方便的地塊，并保持500m的空間隔離或30d以上的時間間隔進行播種。播種 父母本行比以1∶5為宜，父本需分兩期播種，第1期1/2父本與母本錯期3d播種，余下1/2父本與母本錯期5d播種。母本適宜繁殖密度為82500株/hm2，父本適宜繁殖密度為90000株/hm2。田間管理 在苗期、喇叭口期、抽雄期對田間雜株進行徹底清除，絕不可漏除。雜交制種時，當母本雄穗剛露出旗葉、尚未散粉前要及時嚴格去雄，以免母本散粉自交而影響種子純度。

6 種質資源創新的思考

6.1 加強頂層設計 新品種的培育以及種子的繁殖生產是高度本土化的產業，受制于該地區光、溫、水、肥和自然災害等多種因素的影響。因此，育種家要明確選育品種的推廣種植區域，根據目標區域的生態條件和耕作模式，結合當地的經濟發展水平，有針對性、有預見性地組配試驗材料[6]。黃淮海夏玉米區播種面積約占全國玉米播種面積的1/3，近年來，由于全球氣候變化，在該地區玉米生長期間常出現前澇后旱、雨熱同季、高溫熱害，伴隨著風雨災害，導致倒伏倒折大面積發生，對黃淮海地區的玉米品種品質提出了更高的要求[7-8]。同時，為控制勞動力成本，市場對于玉米全生育期機械化水平的要求逐步提高，因此育種者需要與時俱進地對種質進行改良，以選育出符合生產需求的品種。

6.2 創新種質資源 研究表明，未來糧食增產潛力70%依靠新品種的不斷更新，種質資源的研究利用情況決定了品種的更新換代速度，因此豐富種質資源是育種家的首要任務。通過外引種質資源可以很大程度上豐富本土遺傳資源。美國利用阿根廷的Maiz Amargo（苦玉米）種質改良了BSSS類群（母本群）的抗倒伏和抗病蟲害能力，利用Iodent種質改良了NSSS類群（父本群）的籽粒灌漿和脫水速率[9]。我國育種者先后引入Mo17、B73、78599等自交系，育成了5003、掖478、鄭58、P138等骨干系[10]。洛玉2456的父母本自交系就是在這樣的背景下選育出來的。其母本L2456M由同屬于Reid類群的L15-4與PH6WC組成的選系群體育成，改良了PH6WC的抗病性和抗倒性，具有抗病抗倒性好、產量高等優點；父本Z2456F由本土優良自交系Z09-3與PH4CV組成的選系群體育成，具有適應性廣、配合力強、籽粒脫水快等優點。單交種洛玉2456遺傳基礎廣泛、雜種優勢強，表現出良好的豐產穩產性。

6.3 創新利用雜種優勢模式 玉米雜交種的選育隨著雜種優勢模式的更新而變化[11]。我國傳統的雜種優勢模式主要是X系×黃旅系、改良Reid×黃旅系，相應的傳統育種模式強調單株產量，因而育成的品種往往植株高大、葉片平展、生育期長、籽粒脫水慢。先玉 335 自2012年在生產上應用以來，以耐密、高產和宜機收的特點迅速占領國內玉米市場，改變了玉米育種者稀植、大穗、晚熟的育種觀念，使耐密植型玉米品種的選育成為主流。美國玉米最新雜種優勢模式為BSSS（母本群）×NSSS（父本群）[12]，洛玉2456雜種優勢模式為BSSS×NSSS/黃改系，屬于創新性雜優模式，保留了先鋒種質高產、耐密植、籽粒脫水快的優點，同時也融入了本土黃改系種質資源的抗病性、耐熱害性，為選育高產、抗逆新品種提供了豐富的種質資源和育種經驗。

6.4 對未來玉米育種的思考 我國是人口大國，吃飯問題是重大的戰略問題。玉米是保持糧食穩產增產的主力軍，在當前城市邊界擴張導致的耕地資源日趨緊張、氣候變化導致的極端天氣和病蟲害頻發的背景下，持續提升玉米單產水平對于保障國家糧食安全意義重大。品種是玉米高產的基礎，選育耐密植新品種、提高種植密度是提高玉米單產的有效途徑。一方面，隨著玉米種植密度的增加，群體內空氣流通速度變慢，葉片接受光照時間減少，光合產物減少，抗病、抗逆能力降低，更易發生倒伏，因此要加強緊湊型種質資源的收集和利用，培育耐密植、高光效的玉米品種[13]。另一方面，隨著大規模的土地集中和從事農業生產人員數量的減少和老齡化，必然要求玉米產業發展由傳統人工管理收獲模式向全程機械化管理、收獲模式轉變，這就要求品種應具有抗倒伏、籽粒灌漿脫水快、宜脫粒等特點，目前國內的本土種質難以選育出突破籽粒機收技術瓶頸的品種，而歐美種質具有早熟、耐密、籽粒灌漿脫水快等優點，可以作為改良我國種質的資源[14-15]。綜上，未來玉米育種的方向應為耐密、高產、宜機收。

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