引進南非玉米種質(zhì)資源的篩選及利用

許洛 王春海 馮健英 王紹新

摘要對從南非引進的27份種質(zhì)資源材料進行了田間鑒定、適應性篩選、自交系選育。結(jié)果表明，該批引進材料適應性好、類型豐富、抗倒性強。對這些材料進行青貯玉米種質(zhì)資源的改良利用，從而培育出一批青貯玉米新種質(zhì)。

關(guān)鍵詞南非；玉米種質(zhì)；篩選；利用

中圖分類號S502.4文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）09-0053-02

Screening and Utilization of Maize Germplasm Resources Introduced from South Africa

XU Luo， WANG Chunhai， FENG Jianying， WANG Shaoxin*

（Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Shijiazhuang， Hebei 050041）

AbstractField identification， suitability selecting and inbred line breeding of 27 germplasm resources were carried out， which were introduced from South Africa. Results showed that these germplasm resources had the advantages of good adaptation， abundant types and strong lodging resistance. These germplasm resources were used for the improvement and utilization of silage corn， so as to cultivate a batch of new germplasm resources of silage corn.

Key wordsSouth Africa；Maize germplasm；Screening；Utilization

玉米是世界上重要的糧食作物之一，玉米產(chǎn)量的提高與雜交種使用有直接關(guān)系，其中品種改良對增產(chǎn)的貢獻率占40%。玉米種質(zhì)資源是育種重要的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]，搜集種質(zhì)資源、拓寬種質(zhì)基礎(chǔ)在玉米品種改良中占有重要地位[2]。掌握的資源量和研究利用程度決定了育種效率，狹窄的種質(zhì)基礎(chǔ)降低了進一步提高雜種優(yōu)勢潛力和增強抗逆能力的可能性。通過玉米種質(zhì)資源的引進和創(chuàng)新，擴大玉米種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)，開展種質(zhì)鑒定、評價和利用，對改善玉米品質(zhì)、提高產(chǎn)量和抗性具有重要的現(xiàn)實意義[3-5]。

2014年賈銀鎖有選擇性地從南非引進了一批遺傳類型較為豐富的種質(zhì)資源。根據(jù)玉米種質(zhì)資源材料的特點，該研究對其進行鑒定、試驗并利用，培育出18份優(yōu)質(zhì)玉米新種質(zhì)和87個趨于穩(wěn)定的自交穗行。

1引進南非玉米種質(zhì)資源的篩選

1.1引進種質(zhì)資源的生物學性狀

從南非引進遺傳類型較

為豐富的種質(zhì)資源27份。其中，自交系20份，地方種質(zhì)7份。2014年在趙縣農(nóng)場試驗地進行種植鑒定。試驗地土質(zhì)為砂壤土，肥力中等，灌排方便。自交系種植3行，群體種植5行，地方種質(zhì)種8行。前茬小麥，6月15日播種，種植采用順序排列，2行區(qū)，行長5 m，大小種植，小行0.4 m，大行0.8 m，株距0.3 cm。自交系選擇15個典型植株進行套袋自交，每個群體選擇30株的花粉混合授粉，雜交種自交10株。其他栽培管理等同于大田，調(diào)查每個自交系和群體雄穗散粉至雌穗吐絲的間隔天數(shù)（ASI）、株高、穗位、生育期。收獲后進行室內(nèi)考種，記載穗粗、軸粗、穗行數(shù)。

由表1可知，引進種質(zhì)資源的平均生育期105.5 d，多屬中熟性類型；平均株高213 cm，平均穗位65 cm；平均穗粗4.4 cm，平均軸粗2.7 cm，平均穗行數(shù)16.3行，平均行粒數(shù)21.85個，平均穗長15 cm，說明該批種質(zhì)資源的果穗粗、長，行粒數(shù)較多，自交系自身產(chǎn)量較大。

1.2引進種質(zhì)資源的篩選技術(shù)路線

通過對南非種質(zhì)資源南繁北育，異地鑒定，輪回選擇，利用多種育種手段創(chuàng)新拓展玉米種質(zhì)資源。根據(jù)引進資源的地方種和自交系的區(qū)別，對引進種質(zhì)進行以下改良：對自交系進行南繁加代、適應性和配合力鑒定。對地方種質(zhì)連續(xù)進行人工套袋自交，針對抗性、產(chǎn)量和品質(zhì)進行性狀選擇。

1.3進種質(zhì)資源的篩選結(jié)果

在對引進種質(zhì)材料的生物學特性和產(chǎn)量性狀充分研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過2014—2015年種植鑒定，大部分材料具有雌雄花協(xié)調(diào)性好、抗病、抗倒伏、莖稈粗壯、籽粒品質(zhì)優(yōu)等特點。20份自交系經(jīng)過南繁加代及適應性鑒定，結(jié)果顯示2份由于抗病性差及ASI太大而未結(jié)實；篩選出適應河北省氣候的優(yōu)質(zhì)玉米新種質(zhì)18份，這些種質(zhì)材料具有適應河北中南部小麥、玉米種植模式，生育期適中、莖稈粗壯、籽粒品質(zhì)優(yōu)等特點。在田間鑒定的同時，直接利用18份南非自交系與6份河北省骨干系進行雜交測配，獲得100個雜交組合，同時與部分自有骨干系組配，篩選出15個高產(chǎn)抗倒表現(xiàn)優(yōu)良的雜交組合。通過鑒定，結(jié)果顯示品種sa-5表現(xiàn)特優(yōu)，適應河北省氣候，產(chǎn)量高，一般配合力高；sa-13表現(xiàn)與骨干親本H1710很高的特殊配合力，經(jīng)過2年的復配鑒定目前該組合提交聯(lián)合體區(qū)域試驗。sa-11表現(xiàn)也較好，具有抗倒伏、產(chǎn)量高、穗部性狀遺傳力高、特殊配合力高的優(yōu)點；sa-8產(chǎn)量高，穗部性狀遺傳力高，利用改良玉米自交系效果明顯，其籽粒品質(zhì)明顯提高。

利用引進7份地方種質(zhì)材料人工套袋自交進行自交系選育，獲得了230個自交穗行并進行了加代田間篩選，獲得87個趨于穩(wěn)定的自交穗行，大部分高代材料的產(chǎn)量、長勢及雌雄花協(xié)調(diào)性表現(xiàn)很好；采用自有骨干系進行測配，獲得180多份組合。下一步需對雜交組合繼續(xù)鑒定，合理利用南非種質(zhì)資源。因此，引進的玉米種質(zhì)材料豐富了河北省玉米種質(zhì)資源，拓寬了玉米育種材料的遺傳基礎(chǔ)，有利于加快河北省玉米新品種的育種進程。

2引進南非玉米優(yōu)異種質(zhì)資源的利用

以引進種質(zhì)資源sa-13為母本、自有骨干系H1710為父本進行雜交組合，獲得石玉1503。由表2可知，2015年石玉1503比對照平均增產(chǎn)4.88%，11個試驗點中僅有3個點次減產(chǎn)，說明該品種品質(zhì)優(yōu)良，有很好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。

2016年，石玉1503參加河北眾誠玉米科企聯(lián)合體區(qū)域試驗。由表3可知，石玉1503比對照增產(chǎn)4.54%，居11個參試品種的第2位，9個參試點全部增產(chǎn)，倒折率為0，倒伏率為3.4%，均較低。因此，石玉1503被推薦同時參加2017年度區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗。

3小結(jié)

南非是世界上畜牧業(yè)高度發(fā)達的國家之一，其青貯玉米是畜牧業(yè)的主要原料，南非玉米資源具有熱帶、亞熱帶豐富的遺傳多樣性。玉米根系發(fā)達、高抗倒伏，其莖稈雖較細小，但堅韌性好、植株抗逆性強。篩選出的自交系可直接用于生產(chǎn)和品種選育，又是改良選育新系的理想材料。2015年隨著國家供給側(cè)改革及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，青貯玉米市場越來越廣闊，適應當?shù)厣a(chǎn)的新品種選育越來越緊迫。今后，需對篩選的全部材料開展品質(zhì)及纖維素等成分檢測，充分利用引進的南非種質(zhì)材料對現(xiàn)有的玉米自交系品質(zhì)進行改良，選育重點是穗部性狀的篩選，創(chuàng)新青貯玉米種質(zhì)資源，開展青貯玉米品種選育，盡快審定新青貯玉米品種，著重引進可直接或間接利用的青貯自交系，以加快新品種選育的進程。

4討論

（1）玉米育種是以利用雜種優(yōu)勢為主，雜交種的增產(chǎn)潛力取決于親本自交系的合理組配，因此選育優(yōu)良的、配合力高的自交系是利用雜種優(yōu)勢的基礎(chǔ)。我國玉米育種研究進展緩慢，其主要原因是種質(zhì)資源匱乏[6]。因此，拓寬種質(zhì)基礎(chǔ)和豐富選系的原始材料成為育種工作者急于解決的問題，外來種質(zhì)引進越來越受到玉米育種家的重視。

（2）對引進的27份種質(zhì)的鑒定結(jié)果顯示，其綜合性狀表現(xiàn)良好，自交系大部分能適應河北省氣候，具有配合力高、植株高大、抗病、抗倒、莖稈堅韌的優(yōu)點。其地方種質(zhì)類型較為豐富，自交后代分離大，部分材料優(yōu)異性狀較為突出，具有較高的利用價值。

（3）青貯玉米是我國玉米生產(chǎn)所需的特用玉米類型。目前，河北省青貯玉米缺口很大，且無通過審定的青貯玉米品種。目前的青貯玉米都是用普通籽粒玉米替代，可充分利用這批種質(zhì)資源培育青貯玉米品種，改良原有的種質(zhì)資源。

（4）在篩選自交系及地方種質(zhì)自交系的選育利用過程中，后代也有表現(xiàn)出雌雄花協(xié)調(diào)性差、不能結(jié)實的現(xiàn)象，在以后利用過程中應加以重視。

參考文獻

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