优质、高产、多抗玉米杂交新品种‘万德1号’选育
摘要：结合四川地区生态环境，将高产、优质、多抗、广适作为育种目标选育玉米新品种。根据基因重组的原理，把含有热带种质的优良地方种与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的PB类种质融合在一起，以此作为育种创新策略。成功选育出配合力高，抗病、抗逆性强、适应性广的优良自交系LSC107，与自育系宜99—19杂交育成玉米新品种万德1 号。试验结果表明：该品种产量高且稳产性好，品质优，抗病、抗倒伏能力强，适应性广，综合表现较好，适宜在四川平坝、丘陵地区种植。利用含有热带种质的优良玉米地方种质与PB类自交系进行杂交重组选育的自交系具有很高的一般高配合力和较强的适应性，组配的杂交种产量高，品质好，适应性广，具有广阔的推广应用前景。
中图分类号：S513.035 文献标志码：A 论文编号：cjas16080002。
0 引言。
西南玉米区是中国除东北和华北之外的第三大玉米主产区，常年玉米种植面积500 万hm2左右，占全国玉米种植面积的近五分之一，而其中四川省种植面积约为120 万hm2，占到了该地区玉米总面积的近四分之一[1—2]。该区地形地貌多样，自然生态条件特殊，根据其地形和自然生态情况，可明显地划分为平坝浅丘和深丘高山两大生态区，90%以上为丘陵山地和高原，河谷平原和山间平地仅占5%[2]。地形地貌多样，生态和气候条件复杂，干旱、洪涝、连阴雨等自然灾害频繁，再加之本区土壤贫瘠，生产水平较低，经济发展相对落后，耕作简单粗放，这些主客观因素严重限制了该地区玉米产量的提高和玉米产业的发展。
多年来，长期大面积利用少数杂交种，加之缺少新的有突破性的种质，造成杂交种产量徘徊不前，没有太大的突破性，产量稳定性变差，其归根原因是核心种质资源贫乏，缺乏改良，杂优模式单一，也就阻碍了提高杂种的优势潜力和生产用种的抗逆性。过去几十年的玉米育种实践证明，这些主要的骨干自交系已经出现严重的退化现象，这些已成为限制本地区玉米生产发展的重要因素[1]，因此，种质资源的扩增、改良与创新刻不容缓[3—4]。
20 世纪80 年代以来，陆续引进了含有热带和亚热带种质的外国商业杂交种，其具有丰富的遗传基因，抗病、抗倒、持绿性好等优点（国内统称PB类种质），许多育种单位从中直接或间接选育了一大批优良自交系，如齐319、X178、P138、沈137、豫87—1、陕89—1、旱21、川18599和08—641等[5,12]。这些自交系由于含有热带遗传背景，表现为抗倒伏、耐贫瘠、品质优良、抗多种病虫害，在提高玉米抗病性和籽粒商品性上带来新突破。但是，由于具有一定程度的光敏反应，导致其生育期偏长，雄穗发达，雌雄不协调等。因此，需要根据本地区生态条件和生产需要，在保持各杂种优势类群相对独立的情况下，加强种质系统之间的有利基因渐渗，对其进行改良选择性利用。
快速高效地选育优质、高产、多抗、适应性强的玉米杂交种，种质资源是玉基础，杂种优势利用是首要技术。育种者普遍认为：需要改变以往的育种观念，将熟期适中，出籽率高，品质好，脱水快，抗多种病害，抗倒，适应区域广作为今后本地区玉米育种主攻目标。基于以上几点的考虑，笔者结合四川盆地生态环境，以优质、抗病、高配合力自交系豫自87—1和优良自交系86—1杂交作为选系基础材料[6—7]，二者优势互补，选出了农艺性状好、配合力高，抗病抗倒能力强的优良自交系LSC107，用不同血缘的西南地区广泛使用的自交系为测验系，按照测用结合的方法，其与自育系宜99—19有较强的特殊配合力，经过多年的努力，最终选育出高产、优质、抗逆性强、适应性广的玉米新品种万德1号。
1 品种来源及选育经过。
1.1 母本选育及特征特性。
母本LSC107：2006 年以豫自87—186—1为基础材料连续多年自交选育而成（豫自87—1为国外杂交种87001选系）。该自交系株型半紧凑，穗位低，抗病，持绿，配合力高，是一个含有PN 种质的优良自交系。
该自交系四川春播全生育期113 天，抽丝散粉间隔2 天。幼苗第一叶鞘紫色，长势较强，整齐度好。植株半紧凑，叶片较窄，叶色绿，株高约176 cm，穗位高53 cm，叶片数18。雄穗分枝少，一级侧枝数目7~10 个左右，雄穗颖片除基部颜色绿外，其他部位颜色为紫色，花药紫色，花丝淡绿色。果穗锥型，穗长14 cm，穗粗4.8 cm，穗行数16，行粒数24~27，硬粒或半硬粒，子粒排列整齐，紧密，粒大，黄色，轴色红色，品质较好，千粒重300 g左右。
1.2 父本选育及特征特性。
父本宜99—19：宜宾市农业科学院1999 年以杂交组合9919作为基础材料，经过南北加代，连续自交于2002年选育而成，种质类群属Reid类群。
该自交系四川春播全生育期115 天，抽丝散粉间隔2 天。植株叶片较窄，叶色绿，叶鞘绿色，穗位上部叶片斜上举，株型半紧凑，株高210 cm，穗位高90 cm，叶片数18，穗位叶数11。雄穗一级侧枝数目较多，约为8~12个，花粉量大，雄穗颖片绿色，花药淡紫色；花丝淡红色。果穗筒型，白轴，穗长17.2 cm，穗粗4.58 cm，穗行数16，行粒数21，穗轴颖片颜色白色，籽粒硬粒型，粒色黄色，千粒重190 g。
2007 年以LSC107为母本与宜99—19等多个自交系杂交。2008 年进行杂交组合观察、鉴定试验，组合LSC107宜99—19产量8722.5 kg/hm2，比对照川单13增产26.7%，产量表现突出，且抗病抗倒。2009年参加四川省品种比较筛选试验；20102012 年参加并且通过了四川省区域试验和生产试验，表现优良。2014 年通过四川省普通玉米审定（审定编号：川审玉2014008）。
2 产量表现。
2.1 区域试验产量表现。
2009 年参加四川省品种比较筛选试验，平均产量6682.5 kg/hm2，比对照川单13增产11.6%，在70 个参试组合中位于第13 位，5 个点次试验中4 个点增产。2010 年参加四川省普通玉米区域试验，平均产量6447.0 kg/hm2，比对照川单13增产10.4%，10 点次8个点增产，6 个点增产幅度大于10%，2 个点减产，但减产幅度都小于5%。2011 年参加四川省区试平均产量8517.0 kg/hm2，比对照成单30增产5.3%，位于参试组合第3 位，10 个试验点点增产，说明万德1 号有较好的稳产性和适应性（表1）。
2.2 生产试验产量表现。
2012 年参加四川省生产试验平丘1 组，平均产量7366.5 kg/hm2，比对照成单30增产5.1%，通过DNA一致性检测和品质检测。
3 品种特征特性。
3.1 品种特性。
万德1 号在四川春播110~120 天，属中晚熟品种，出苗至抽丝75 天，抽丝至成熟40 天。该品种幼苗叶鞘紫色，长势强；植株整齐度好，根系发达，茎秆坚韧，持绿期长；株高290~310 cm，穗位高115~130 cm，株高307.0 cm，穗位高127.0 cm，株型半紧凑；全株叶片数18，穗上叶片数7，植株抗倒伏性强，适合间套作种植。雄穗主轴长度中，分枝13~18 个，颖片浅紫色，花药浅紫色，花丝红色，花粉量较大，散粉性好。果穗大小均匀，筒型，长21~23 cm，穗行数16~18 行，行粒数35~39，子粒黄色，偏硬粒型，百粒重32.3 g，出籽率85%左右，单株生产力180~210 g，穗轴红色。
3.2 抗病性。
20102011 年四川省农科院植保所人工接种鉴定结果表明：万德1 号中抗小斑病、茎腐病，抗或中抗纹枯病、丝黑穗病（表2），感大斑病，综合抗性较好，注意防治大斑病。
3.3 品质分析。
经国家粮食局成都粮油食品饲料质量监督检验测试中心分析检测(No：20123071—8)，万德1 号容重785 g/L，粗蛋白10.1%，粗脂肪4.7 g/100g，赖氨酸0.36%，粗淀粉高达73.8 g/100g。检测结果表明，万德1 号各项品质指标分别达到国家普通商品玉米(GB13531999)和饲料用玉米(GB/T178902008)一级标准，达到淀粉发酵工业用玉米(GB/T86131999)二级标准，品质优良，可作为优质的饲料和食品加工原料。4 栽培技术要点。
万德1 号适宜在四川平坝、丘陵地区壤种植。宜在4 月上中旬，春播以4 月上、中旬为宜，川东北、川西地区播种时间可以适当晚一点；夏播宜在5 月中旬以前。采用直播方式，也可以育苗移栽，时间以3 月中旬为宜。春播种植适宜密度为45000~49000株/hm2。
万德1 号适宜在中等以上肥力地块上种植。播种前要施足底肥，以农家肥为主，播种时窝施磷钾肥375 kg/hm2，猪粪水22500 kg/hm2兑甲拌辛窝灌防治地下害虫。苗期按75 kg/hm2尿素用量作苗肥，若土壤偏干可用尿素兑猪粪水窝灌。在喇叭口期用300 kg/hm2尿素加75 kg/hm2硫酸钾施穗肥，在施肥过程中进行中耕除草，并培土起垄。用毒死蜱点心防治玉米螟等。
5 结论与讨论。
四川及西南地区受地理气候影响差异复杂显著，限于自然条件和经济条件，玉米生产条件受到很大的限制，制约着本地区玉米生产的发展[8—9]。以78599为代表的一批国外玉米杂交种的引进、改良与利用，大大丰富了国内的种质资源，提高了育种效率，改变了中国玉米育种现状，这类种质遗传基础丰富，在抗病虫和抗逆境方面能力强，含有育种专家所需的许多有利基因[10—12]，但是，在四川乃至西南地区直接利用存在或多或少的适应性等问题，面对这些问题，就必须要求育种工作者结合本地区的实际情况，加以改良后利用。把含有热带种质的优良地方种与富含抗病、抗倒及耐旱等优良基因的PB类种质融合在一起，可以作为本地区的一种育种创新策略。笔者选育的新品种万德1 号遗传基础丰富，含有典型的温带和PB类种质，使其具有适应性广，丰产性、稳产性好，抗病、持绿，抗逆性强等特点。通过多年多点的试验表明，万德1 号是一个高产、稳产、抗病，耐旱、耐瘠、抗倒伏，适应性广的优良品种，适宜在四川的平坝、丘陵以及西南地区类似生态区推广种植，将具有广阔的推广应用前景。此外，玉米新品种万德1 号的优异表现离不开其亲本的贡献，母本自交系LSC107也是省审或国审品种山川907、陵玉513和陵玉987的亲本之一，已组配了许多优良的杂交种，具有较高的一般配合力，成了近些年来四川乃至西南地区常用自交系之一，受到许多育种单位的重视利用。自交系宜99—19组配选育的省审品种宜单十号品质优良，受到种植户的喜爱，累计推广面积6万余公顷[13]。
长期以来，玉米生产用种种质的遗传基础脆弱受到育种科研人员的普遍关注，种质遗传基础狭窄、利用率低已然成为中国玉米育种的瓶颈[14]。加之许多育种单位为了早出品种，往往急功近利、急于求成，对育种材料缺乏研究，更是没有经过系统的分析与积累，大量的种质资源被丢失，缺乏创新，使得种质基础越趋于狭窄[4,14]。因此，解决种质基础狭窄问题的根本途径就是种质扩增、改良与创新，引进大量优异新种质对中国的玉米种质进行扩增、改良与创新，以此促进中国玉米商业化育种进一步发展。以78599、87001等国外杂交种为代表的种质遗传基础丰富，含有许多优良基因，但不可盲目利用，需要育种工作者在分清杂种优势类群的前提下，进而加强各优势群种质之间的有利基因渐渗，以此来发掘并构建新的杂种优势利用模式来提高育种效率。因此，笔者认为，一方面，PB类自交系遗传基础丰富，抗生物胁迫和非生物胁迫能力强，与中国温带主要杂种优势类群遗传距离远，可以建立杂优模式，直接组配出强优势品种[15—16]，也可以作为自交系选育的抗源基因材料，与中国重要骨干温带种质进行相互改良[17—18]，从而获得农艺性状优良，适应性好、抗逆性强的新种质。另一方面，PB类种质含有一定量的热带种质，因此，针对四川乃至西南特殊的地理气候，PB类自交系可以与热带、亚热带优良种质杂交，钝化热带种质的光敏反应，获得含有优良热带、亚热带遗传背景的自交系，建立适合本地区的温带系适应温带的热带系的杂种优势模式[19— 21]。本研究中的自交系LSC107就是用优良PB类自交系豫自87—1与热带种质自交系86—1杂交，定向选择而成，LSC107保留了豫自87—1抗病抗到等优良基因和高配合力和自交系86—1的品质和适应性。
试验表明，玉米新品种万德1 号高产、稳产、品质优、抗逆性强、适应性广，具有广阔的推广应用前景。育种实践证明，利用P群种质作为桥梁，将热带优异种质导入后选育的优良自交系可以组配出适合本地区的优良杂交种，利用这种途径可以扩增骨干自交系优良基因，快速实现优良基因聚合与纯合，从而创新出更多的优异玉米种质资源，丰富和拓宽种质资源[22—23]。
参考文献[1] 柏光晓,任洪.适宜西南山区的高产优质多抗玉米杂交种贵单8 号选育研究[J].玉米科学,2007,15(S1):27—29.
[2] 林勇.西南玉米品种试验工作的回顾及建议[J].作物杂志,2007:83—84.
[3] 喻春莲,兰发盛,张寒飞.高淀粉玉米杂交种华试99 选育研究[J].西南农业学报,2010,23(4):1039—1042.
[4] 王燕,张士龙,贺正华,等.湖北省玉米地方种质资源的遗传多样性[J].湖北农业科学,2013,52(14):3253—3256.
[5] 王安贵,陈泽辉,祝云芳,等.美国先锋玉米种质在西南地区的利用途径探讨[J].种子,2011,8:74—75.
[6] 刘宗华,汤继华,陈伟程.玉米高配合力自交系豫自87—1 的选育研究[J].作物杂志,2002,5:48—49.
[7] 杨鹏鸣,刘宗华,王庆东.优良玉米自交系87—1 穗部性状的配合力分析及其杂优类群的划分[J].河南农业大学学报,2003,37(2):103—106.
[8] 张彪,陈洁,唐海涛,等.西南区突破性高产玉米品种育种思考[J].玉米科学,2010,18(3):68—70.
[9] 杨克诚,向葵,潘光堂,等.西南玉米新品种应具备的特征特性及区域主推品种的选择[J].玉米科学,2010,18(1):146—148.
[10] 张洋,张喜华.玉米78599 种质的杂优模式及其改良利用[J].玉米科学,2008,16(3):37—40.
[11] 石雷.现代美国马齿型玉米商业育种的种质基础[J].玉米科学,2011,19(5):1—5.
[12] 孙琦,李文才,于彦丽,等.美国商业玉米种质来源及系谱分析[J].玉米科学,2016,24(1):8—13.
[13] 黄宁,徐克成,陈义轩,等.优质抗病高产杂交玉米新品种宜单十号的选育[J].中国种业,2008,2:62.
[14] 张世煌,彭泽斌,李新海.玉米杂种优势与种质扩增、改良和创新[J].中国农业科学,2000,33(z1):34—39.
[15] 刘宗华,陈伟程,罗福,等.玉米热导二环系87组配强优势组合的研究[J].玉米科学,1998,6(2):6—9.
[16] 刘元芝,张振平,张洪军,等.玉米自交系沈137 的选育及应用[J].杂粮作物,2004,24(2):69—71.
[17] 许启凤.优质、高产玉米新品种农大108 的选育与推广[J].中国农业大学学报,2002,8(1):25—26.
[18] 王元东.玉米P 群种质的杂种优势表现及在温带育种中的利用潜力[D].北京:中国农业大学, 2004:6。
[19] 陈洪梅,汪燕芬,姚文华,等.导入热带种质的温带玉米自交系的利用潜力[J].作物学报, 2011,37(10):1785?1793.
[20] 李刚,王金艳,马骏,等.玉米热带、亚热带种质创新利用体系的研究[J].辽宁农业科学,2015,3:42—45.
[21] 毛建昌,张世煌,李向拓.选育高产、高配合力玉米自交系的途径与方法[J].中国农业科学,2006,39(5):872—878.
[22] 丁照华.杨菲,刘治先,等.超高产玉米新杂交种鲁单7045 选育的创新思路[J].玉米科学,2010,18(5):49—52.