優(yōu)質(zhì)高配合力糯質(zhì)玉米一環(huán)系通系5的選育及利用

陸虎華++薛林++郝德榮++陳國(guó)清++石明亮++冒宇翔+++胡加如+++黃小蘭++程玉靜+++張振良++周廣飛

摘要：報(bào)道了糯質(zhì)自交系通系5的選育過(guò)程，對(duì)通系5的優(yōu)良性狀開(kāi)展了研究。結(jié)果表明：通系5不僅農(nóng)藝性狀優(yōu)良、糯性好、配合力高，而且對(duì)玉米粗縮病的抗性也優(yōu)于其他糯玉米種質(zhì)；通系5或衍生品種被國(guó)內(nèi)多個(gè)育種單位作為種質(zhì)資源廣泛應(yīng)用，育成了28個(gè)優(yōu)良的鮮食糯玉米品種。應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù)開(kāi)展通系5優(yōu)良性狀的遺傳機(jī)理研究，將進(jìn)一步提升其在糯玉米育種中的利用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：玉米；糯質(zhì)一環(huán)系；通系5；選育；利用

中圖分類(lèi)號(hào)： S513.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）02-0138-03

收稿日期：2015-02-25

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系[編號(hào)：CARS-02-50]；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號(hào)：CX（12）2032]；江蘇省南通市科技公共服務(wù)平臺(tái)項(xiàng)目（編號(hào)：CP22013005）。

作者簡(jiǎn)介：陸虎華（1974—），男，江蘇啟東人，副研究員，從事玉米新品種選育及區(qū)試研究。E-mail：1094849519@qq.com。糯玉米起源于我國(guó)西南亞熱帶地區(qū)，是受突變基因wx控制的特異淀粉類(lèi)型，表現(xiàn)為蠟質(zhì)，支鏈淀粉含量高，其鮮食時(shí)，籽粒黏軟清香、營(yíng)養(yǎng)豐富、易于消化吸收，深受廣大民眾喜愛(ài)。長(zhǎng)期以來(lái)，糯玉米作為自然授粉品種，由農(nóng)民零星自由種植，自產(chǎn)自銷(xiāo)，由于缺少系統(tǒng)育種選擇，這些品種表現(xiàn)為株型松散、莖稈柔軟、易倒伏、抗病性差、果穗小、產(chǎn)量低，難以市場(chǎng)化規(guī)模生產(chǎn)[1-3]。20世紀(jì)80年代初，江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所在謝孝頤研究員帶領(lǐng)下，開(kāi)始進(jìn)行長(zhǎng)江下游地區(qū)糯玉米地方品種的搜集、整理工作，篩選出一批適應(yīng)該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的代表品種，用于組建復(fù)合品種大群體，并開(kāi)展群體改良，最終獲得高配合力群體，選育出優(yōu)質(zhì)高配合力自交系通系5（已獲植物新品種權(quán)授權(quán)），并進(jìn)一步利用通系5號(hào)與衡白522雜交，育成了第一個(gè)通過(guò)國(guó)家審定的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)鮮食糯玉米單交種蘇玉（糯）1號(hào)，推廣種植遍布我國(guó)大陸20多個(gè)省（市、自治區(qū)），產(chǎn)生了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益[1-3]。此后，項(xiàng)目組以通系5為核心材料，進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，培育出T361、W15等優(yōu)良自交系，并育成在國(guó)內(nèi)有廣泛影響的鮮食白糯玉米單交種蘇玉糯2號(hào)[4]（2002年通過(guò)江蘇省審定、2003年通過(guò)國(guó)家審定，現(xiàn)為國(guó)家黃淮海農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種）、蘇玉糯5號(hào)[5]（2003年通過(guò)江蘇省審定、2004年通過(guò)國(guó)家審定，現(xiàn)為國(guó)家東南農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種）等。本研究報(bào)道通系5的選育過(guò)程和雜交利用，旨在為糯玉米遺傳育種提供參考。

1通系5的選育經(jīng)過(guò)

1981—1984年，筆者所在項(xiàng)目組利用來(lái)源于江蘇啟東、海門(mén)及上海崇明地區(qū)的雪花糯等8個(gè)糯質(zhì)自然授粉地方品種，通過(guò)多輪農(nóng)藝性狀選擇和配合力測(cè)定產(chǎn)生的“分離小群體”作為基礎(chǔ)材料，經(jīng)所內(nèi)（江蘇如皋春、秋播）和海南（海南冬種）兩地三季不同環(huán)境下農(nóng)藝性狀、抗逆性和適應(yīng)性的強(qiáng)化選擇，結(jié)合配合力測(cè)定，選育出綜合性狀優(yōu)良的白粒糯質(zhì)自交系通系5（圖1），于2001年獲國(guó)家植物新品種權(quán)授權(quán)。

2通系5的優(yōu)良性狀

2.1農(nóng)藝性狀優(yōu)

通系5株型緊湊、莖稈粗壯，葉色濃綠，熟期適中。株高170～180 cm，穗位80～85 cm，雙穗率50%左右。果穗外觀品質(zhì)佳，雌穗苞葉包裹緊密，圓錐形，穗型大，籽粒白色，行列直，結(jié)實(shí)到頂不禿尖；穗長(zhǎng)14～15 cm，每穗14行，每行25粒，千粒質(zhì)量230 g左右，籽粒為白色、糯質(zhì)、硬粒型?？朔艘话闩促|(zhì)系株型松散、果穗小的缺點(diǎn)。

2.2品質(zhì)性狀優(yōu)

以通系5等9個(gè)糯質(zhì)自交系按NCⅡ遺傳交配設(shè)計(jì)（5×4）配制20個(gè)雜交組合，研究糯玉米自交系感官品質(zhì)、甜糯性、皮薄厚、風(fēng)味、柔嫩性、色澤等6個(gè)品質(zhì)性狀的配合力（表1） [6]。結(jié)果表明，通系5的6個(gè)品質(zhì)性狀的一般配合力（GCA）效應(yīng)值均表現(xiàn)出較高的正向值，表明通系5易組配出品質(zhì)優(yōu)良的糯玉米組合。此外，對(duì)130份糯玉米自交系的籽粒淀粉黏度特征值測(cè)定結(jié)果表明，通系5崩解值最大，消減值最小，說(shuō)明其黏度性狀優(yōu)良，且最不易回生。

2.3配合力高

選用通系5等10個(gè)糯質(zhì)自交系，按NCⅡ（（5×5）遺傳交配設(shè)計(jì)，對(duì)通系5及其衍生系T361、T354進(jìn)行產(chǎn)量配合力分析（表2）。結(jié)果表明，通系5及其衍生系有較高的一般配合力（GCA）效應(yīng)值，且與熱帶種質(zhì)T2有著較好的特殊配合力（SCA）效應(yīng)。

2.4對(duì)粗縮病具有較好的抗性

2012—2013年，筆者所在項(xiàng)目組連續(xù)2年對(duì)64份糯玉米自交系進(jìn)行田間粗縮病抗性自然鑒定，64份自交系中，地方種質(zhì)6份，衡白522血統(tǒng)15份，通系5血統(tǒng)20份，外引系23份。結(jié)果表明，通系5血統(tǒng)的種質(zhì)對(duì)粗縮病的抗性顯著好于其他種質(zhì)（表3）[7]。

表34類(lèi)自交系抗病差異性（2012—2013年）

來(lái)源平均病情指數(shù)差異顯著性

（P<0.05）衡白522血統(tǒng)67.7a地方種質(zhì)60.0b外引系54.7c通系5血統(tǒng)43.6d

3雜交應(yīng)用

筆者所在項(xiàng)目組以通系5直接作親本系育成蘇玉糯1號(hào)、蘇玉糯5號(hào)等玉米新品種4個(gè)，利用其衍生系作親本育成蘇玉糯2號(hào)等玉米新品種12個(gè)。其中，蘇玉糯1號(hào)是我國(guó)第一個(gè)通過(guò)國(guó)家審定的鮮食糯玉米品種，自1992年推廣以來(lái)，成為國(guó)內(nèi)影響最大、推廣應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)的糯玉米品種，到目前為此，推廣20多年，其優(yōu)良的品質(zhì)仍受到消費(fèi)者肯定和加工企業(yè)的歡迎。2002年開(kāi)始，蘇玉糯2號(hào)和蘇玉糯5號(hào)在全國(guó)迅速得到示范推廣，蘇玉糯2號(hào)矮稈早熟，是適合設(shè)施高效栽培的優(yōu)良品種；蘇玉糯5號(hào)果穗商品性好，品質(zhì)優(yōu)良，是加工企業(yè)的首選品種。從2008年起，蘇玉糯2號(hào)、蘇玉糯5號(hào)分別被確定為繼蘇玉糯1號(hào)后的國(guó)家黃淮海、東南鮮食糯玉米農(nóng)作物新品種區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種，以及江蘇、浙江等多個(gè)地區(qū)的主推鮮食糯玉米品種。

通系5或衍生品種，還被安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、海南綠川種苗有限公司、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位作為種質(zhì)資源加以廣泛應(yīng)用[8-10]，育成了28個(gè)優(yōu)良的鮮食糯玉米品種（圖2）。江蘇省審定定名的23個(gè)糯玉米品種中，含有通系5血統(tǒng)的品種14個(gè)，占60.8%。2012年，以通系5為核心種質(zhì)主報(bào)的“優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米種質(zhì)創(chuàng)新與應(yīng)用”項(xiàng)目獲江蘇省2012年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

4結(jié)論與討論

4.1重視長(zhǎng)三角地區(qū)種質(zhì)利用

位于西南生態(tài)區(qū)的云南、貴州、四川和廣西高山地區(qū)是我國(guó)糯玉米地方品種分布最為集中的區(qū)域（起源中心），理所當(dāng)然成為研究重點(diǎn)。地處長(zhǎng)三角的江蘇啟東、海門(mén)和上海崇明以及杭嘉湖平原地區(qū)，是我國(guó)糯玉米地方品種分布又一集中的區(qū)域。啟海崇地區(qū)品種類(lèi)型多樣，品質(zhì)優(yōu)良，代表長(zhǎng)江下游地區(qū)糯玉米品種資源的種質(zhì)特點(diǎn)，有較高的育種利用價(jià)值，應(yīng)引起關(guān)注。

4.2加強(qiáng)地方種質(zhì)改良方法的研究

中國(guó)糯玉米地方品種資源豐富，但是采用常規(guī)一環(huán)系方法選系時(shí)，往往因地方品種性狀差、配合力不高等問(wèn)題，得不到理想的結(jié)果?？山梃b通系5的選育經(jīng)驗(yàn)，采用同一生態(tài)區(qū)的不同地方種質(zhì)合成基礎(chǔ)群體，再經(jīng)過(guò)農(nóng)藝性狀、抗性選擇，結(jié)合配合力測(cè)定，實(shí)現(xiàn)優(yōu)良性狀聚合，構(gòu)建目標(biāo)性狀基因庫(kù)，培育具有多種優(yōu)良性狀的糯玉米新自交系。

4.3重視品質(zhì)性狀選擇

鮮食糯玉米產(chǎn)量當(dāng)然十分重要，但強(qiáng)調(diào)優(yōu)質(zhì)是前提，在外觀上要穗形美觀、粒行整齊、著粒到頂、粒色鮮嫩；在口感上，要黏軟皮薄、風(fēng)味好。通系5因?yàn)樗胄坞h秀，結(jié)實(shí)性好，穗形美觀，黏度好，遺傳力強(qiáng)，以此育成的品種品質(zhì)優(yōu)良。因此，在育種時(shí)，要自始至終重視品質(zhì)選擇。

4.4加強(qiáng)現(xiàn)代分子技術(shù)在糯玉米種質(zhì)資源利用方面的研究

研究表明，糯質(zhì)玉米一環(huán)系通系5不僅品質(zhì)優(yōu)、配合力高，而且對(duì)玉米粗縮病的抗性也好于其他種質(zhì)，利用分子標(biāo)記技術(shù)研究通系5優(yōu)良特性的遺傳機(jī)理，對(duì)重要性狀進(jìn)行QTL定位，挖掘出與其緊密連鎖的分子標(biāo)記，進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，將會(huì)進(jìn)一步提高其在鮮食糯玉米育種中的利用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝孝頤. 玉米良種蘇玉糯1號(hào)選育及加工利用[M]. 南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1996：1-5.

[2]謝孝頤，薛林，石明亮，等. 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗糯玉米雜交種蘇玉（糯）1號(hào)選育報(bào)告[J]. 玉米科學(xué)，1997，5（3）：11-15.

[3]謝孝頤，蔡志飛，印志同，等. 糯玉米育種概論[J]. 玉米科學(xué)，2003（增刊2）：58-67.

[4]陳國(guó)清，陸虎華，薛林，等. 早熟優(yōu)質(zhì)糯玉米雜交種蘇玉糯2號(hào)的選育及應(yīng)用[J]. 金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，14（1）：71-74.

[5]陸虎華，陳國(guó)清，薛林，等. 優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糯玉米單交種蘇玉糯5號(hào)的選育[J]. 玉米科學(xué)，2006，14（5）：61-63.

[6]陸虎華，胡加如，薛林，等. 9個(gè)糯玉米自交系主要品質(zhì)性狀的配合力效應(yīng)及遺傳參數(shù)分析[J]. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，18（3）：1-4.

[7]陸虎華，薛林，等. 鮮食糯玉米品種（品系）對(duì)粗縮病的田間抗性評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（24）：277-282.

[8]赫忠友，赫晉. 美玉（加甜糯）3號(hào)鮮食專(zhuān)用玉米的選育[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2005（12）：43-44.

[9]赫忠友，赫晉. 美玉（加甜糯）8號(hào)鮮食專(zhuān)用玉米雜交種的選育[J]. 作物雜志，2005（5）：68-69.

[10]袁建華，顏偉，陳艷萍，等. 糯玉米雜交新組合——江南花糯[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，18（4）：240.