李必富 徐明慧
摘要 ? ?分析2個(gè)晚熟玉米新品種鼎晟988和辰丹95選育過程中的親本基礎(chǔ)材料組建及選育、雜交種的形成,并介紹了2個(gè)品種及其親本的主要特征特性,以期為育種工作者提供參考。
關(guān)鍵詞 ? ?玉米;鼎晟988;辰丹95;選育過程;特征特性
中圖分類號(hào) ? ?S513 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A
文章編號(hào) ? 1007-5739(2019)20-0031-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
鼎晟988(遼審玉20180124)和辰丹95(遼審玉20180066)是鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米所丹東育種站選育成功的晚熟玉米雜交種。2個(gè)雜交種的母本基礎(chǔ)來源相同,均來源于M54×H703。父本同為TD010,基礎(chǔ)來源為S151×丹598?,F(xiàn)分析2個(gè)品種的選育過程,以期提高品種選育成功率。
1 ? ?親本基礎(chǔ)材料組建及選育
1.1 ? ?立項(xiàng)背景與目標(biāo)
旅系資源是我國(guó)主要玉米遺傳資源之一,在雜交種的形成與推廣過程中起著重要作用,特別是在北方春玉米區(qū),最初的雜優(yōu)模式利用主要就是“瑞德×旅系”。旅系材料組配的雜交種基本都屬于晚熟大穗品種,產(chǎn)量潛力大,但基本都屬于高稈、葉繁品種,倒伏風(fēng)險(xiǎn)高,需要稀植,而且隨著氣候變暖和病原積累及變異,旅系材料的抗病性越來越滿足不了生產(chǎn)需要。因此,對(duì)旅系材料的改良利用是育種家的共同目標(biāo),既要保持與提高配合力,還要在抗病性、抗倒性、抗旱性、脫水性、灌漿速率等方面有所改善。為此,在2008年組配S151×丹598進(jìn)行系譜選擇,利用丹598的高配合力和抗病性,S151的高配合力和優(yōu)良農(nóng)藝性狀進(jìn)行群內(nèi)雜交系譜選育,選擇花期協(xié)調(diào)、配合力高、結(jié)實(shí)性好、綜合抗性優(yōu)良的自交系。
2008年,良玉88通過審定,其具有產(chǎn)量高、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的特點(diǎn),特別是其母本M54具有植株清秀、成熟期早、出籽率高、配合力高、綜合抗性優(yōu)良等特點(diǎn),迅速成為育種者的主要資源基礎(chǔ)。2010年,組配M54×H703進(jìn)行系譜選擇,利用M54的高配合力和早熟性,H703的高配合力和優(yōu)良的落粒性進(jìn)行群內(nèi)雜交系譜選育,選擇植株健壯、根系發(fā)達(dá)、花期協(xié)調(diào)、綜合抗性優(yōu)良、結(jié)實(shí)好、成熟快、易脫粒的自交系。
1.2 ? ?自交系選育
1.2.1 ? ?父本TD010的選育過程。2008年鐵嶺組配S151×丹598,同年冬季在海南種植F1并自交5穗,2009年春在鐵嶺將收獲的5穗分別種穗行,各10行,擇優(yōu)自交,此后連年北方、海南自交接續(xù)進(jìn)行,至2014年秋已達(dá)10代。參試系號(hào)定名TD010,其系譜為TD010-2-1-1-1-1-1-2-2-1-1[1]。
1.2.2 ? ?母本TD009和TD013的選育過程。2010年海南組配M54×H703,同年鐵嶺種植F1并自交5穗,2010年冬海南分別種當(dāng)選的5個(gè)穗行,12萬(wàn)株/hm2的密度各種4行,2011年春擇優(yōu)自交,此后連年北方、海南自交接續(xù)進(jìn)行,至2014年秋已達(dá)8代。參試系號(hào)定名為TD09和TD013,各自系譜為TD009-2-1-1-2-3-3-1-1和TD013-2-1-5-4-1-1-1-1。
2 ? ?雜交種的形成過程
2.1 ? ?配合力測(cè)定
自交4代后,將當(dāng)選所有系號(hào)開始進(jìn)行初級(jí)測(cè)配鑒定,擇優(yōu)自交選擇同時(shí)進(jìn)行。測(cè)配時(shí)選擇相同雜優(yōu)模式已知配合力自交系作主要測(cè)驗(yàn)種。TD010進(jìn)行早代測(cè)驗(yàn)時(shí),選擇鐵C8605-2和沈137為主要測(cè)驗(yàn)種,鑒定對(duì)照也為丹玉39(鐵C8605-2×丹598)和沈玉17(沈151×沈137)。TD009和TD013進(jìn)行早代測(cè)驗(yàn)時(shí),選擇S122和丹598為主要測(cè)驗(yàn)種,鑒定對(duì)照也為良玉88(M54×S122)和丹玉39[2-3]。所配組合田間種植按間比法,記錄花期、熟期、抗病性等,測(cè)產(chǎn)計(jì)算較最近2個(gè)對(duì)照平均值的增產(chǎn)比。秋季收獲自交系要參測(cè)配組合田間表現(xiàn),冬季海南計(jì)劃也要根據(jù)測(cè)配組合測(cè)產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行。此輪測(cè)配時(shí)自交系已經(jīng)進(jìn)行了6代自交,不用將所有系號(hào)進(jìn)行測(cè)配,要以擴(kuò)大測(cè)驗(yàn)范圍為主,測(cè)驗(yàn)種選擇更多。TD009和TD013進(jìn)行此輪測(cè)配時(shí),主要選擇了S122、S121、鐵T0752、鐵T0759、LX03-2、TD010及其姊妹系、PH4CV、其他一些自選系等。所配組合仍然按間比法種植,加強(qiáng)田間觀察,為自交系選擇及定選品比組合做準(zhǔn)備。
2.2 ? ?雜交組合參試
2014年,TD013×TD010組合命名為鐵研412(之后審定名稱定為辰丹95)、TD009×TD010組合命名為荃研9號(hào)(之后審定名稱定為鼎晟988)參加省內(nèi)多點(diǎn)聯(lián)合比較試驗(yàn)鑒定,鐵研412 5點(diǎn)平均產(chǎn)量12 252 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)9.0%,荃研9號(hào)5點(diǎn)平均產(chǎn)量13 003.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)10.7%,品種綜合表現(xiàn)優(yōu)良。2015年繼續(xù)進(jìn)行省內(nèi)多點(diǎn)聯(lián)合比較試驗(yàn)鑒定,2個(gè)品種表現(xiàn)仍然非常突出,鐵研412平均產(chǎn)量12 406.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)8.8%,荃研9號(hào)平均產(chǎn)量13 548 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)12.1%。
2016年,在聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)中,鐵研412 9點(diǎn)次平均產(chǎn)量11 944.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)5.4%,生育期與對(duì)照相同,倒伏倒折率1.8%,大斑病、灰斑病、穗腐病、莖腐病、絲黑穗病等5種病害接種鑒定感灰斑病,其他病害均表現(xiàn)抗以上,田間自然發(fā)病均表現(xiàn)抗以上。荃研9號(hào)11點(diǎn)次平均產(chǎn)量為12 126 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21平均增產(chǎn)14.3%,生育期與對(duì)照相同,倒伏倒折率為0,大斑病、灰斑病、穗腐病、莖腐病、絲黑穗病等5種病害接種鑒定均表現(xiàn)為抗以上,田間自然發(fā)病也均為抗以上。鐵研412和荃研9號(hào)均晉級(jí)2017年區(qū)域試驗(yàn)復(fù)試,生產(chǎn)試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。
2017年,鐵研412的11點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為11 850 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21增產(chǎn)6.1%,生育期比對(duì)照長(zhǎng)1 d,倒伏倒折率為3.3%,大斑病、灰斑病、穗腐病、莖腐病、絲黑穗病等5種病害接種鑒定結(jié)果為感灰斑病,其他均為抗以上,田間自然發(fā)病則均表現(xiàn)為抗以上。與區(qū)域試驗(yàn)不完全相同的10個(gè)點(diǎn)次的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果為鐵研412平均產(chǎn)量10 438.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21增產(chǎn)3.7%,生育期與對(duì)照相同,倒伏倒折率為3.0%,5種病害接種鑒定結(jié)果是感灰斑病,其他表現(xiàn)為抗以上,田間發(fā)病均抗或中抗。荃研9號(hào)11點(diǎn)次區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為12 124.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21增產(chǎn)5.1%,生育期與對(duì)照相同,倒伏倒折率為0.3%,5種病害接種鑒定均表現(xiàn)為抗以上,田間發(fā)病均表現(xiàn)為高抗。與區(qū)域試驗(yàn)不完全相同的荃研9號(hào)的11個(gè)點(diǎn)次生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果為平均產(chǎn)量12 052.5 kg/hm2,較對(duì)照沈玉21增產(chǎn)3.0%,生育期與對(duì)照相同,倒伏倒折率為0,田間自然發(fā)病均表現(xiàn)高抗。
2.3 ? ?新品種審定
2018年1月,鐵研412和荃研9號(hào)2個(gè)組合均完成試驗(yàn)程序,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到審定標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)遼寧省第四十次品種審定委員會(huì)審定通過,鐵研 412的獲審品種名為“辰丹95”,審定編號(hào)為遼審玉20180066,荃研9號(hào)的獲審品種名為“鼎晟988”,審定編號(hào)為遼審玉20180124。
3 ? ?雜交種及其親本的主要特征特性
辰丹95在遼寧省春播,生育期約為131 d,株高約272 cm,穗位約120 cm,成株約22片葉,果穗筒型,穗長(zhǎng)約19.9 cm,穗行數(shù)約19行,穗軸紅色,籽粒半馬齒型,容重748 g/L,粗蛋白含量9.22%,粗脂肪含量4.12%,粗淀粉含量72.0%。
鼎晟988在遼寧省春播,生育期約為132 d,株高約299 cm,穗位約122 cm,成株約23片葉,果穗筒型,穗長(zhǎng)約20.1 cm,穗行數(shù)約20行,穗軸紅色,籽粒馬齒型,容重757 g/L,粗蛋白含量9.53%,粗脂肪含量4.14%,粗淀粉含量73.44%。
辰丹95母本TD013在遼寧省春播,生育期約127 d,株高約185 cm,穗位約80 cm,全株約17片葉,果穗筒型,穗長(zhǎng)約18 cm,穗行數(shù)16~18行,穗軸粉紅色,籽粒馬齒型。
鼎晟988母本TD009在遼寧省春播,生育期約129 d,株高約205 cm,穗位高約95 cm,全株約19片葉,果穗筒型,穗長(zhǎng)約19 cm,穗行數(shù)16~18行,穗軸紅色,籽粒馬齒型。
辰丹95和鼎晟988的父本相同,均為TD010,在遼寧省春播,生育期約130 d,株高約210 cm,穗位高約100 cm,全株21片葉,果穗偏錐形,穗長(zhǎng)約17 cm,穗行數(shù)18~20行,穗軸白色,籽粒馬齒型。
4 ? ?選育經(jīng)驗(yàn)和建議
(1)模仿先進(jìn)雜優(yōu)模式是迅速獲得成果的有效方法,無論是自交系的選育還是雜交組合的組配,辰丹95和鼎晟988的育成都是模仿丹玉39和良玉88,但又經(jīng)過育種選擇豐富了遺傳基礎(chǔ),改良了一些特征特性(TD010較丹598協(xié)調(diào)性好,熟期要早;TD009和TD013則較M54要高壯,熟期要晚,果穗更長(zhǎng),行更多),更適應(yīng)現(xiàn)在的氣候與種植習(xí)慣。
(2)系譜法選育的自交系從自交四代分離的系號(hào)之間基因位點(diǎn)差異夠多,即使另一親本相同所組配的雜交種也是完全不同的,結(jié)合自交系田間表現(xiàn)進(jìn)行選用可以省去測(cè)試費(fèi)用。辰丹95和鼎晟988的父本相同,母本均來源于M54×H703,TD009和TD013的系譜是從第4代開始分離開的,兩者的田間表現(xiàn)也具有很大差異。
(3)自交系配合力測(cè)定從第4代開始既能測(cè)試出配合力,又能測(cè)驗(yàn)系號(hào)之間的差異。過早穩(wěn)定性不夠,后代分離較大,配合力好的基因容易丟失;過晚又會(huì)造成工作量增加,自交系應(yīng)用也會(huì)晚,不利于效率優(yōu)先原則的貫徹。
(4)田間觀察是準(zhǔn)確選育自交系和新組合的有力保障,自交系選擇需調(diào)查記錄其花期及成熟期、抗病性及抗倒性,為測(cè)配及將來繁系制種提供參考。雜交種鑒定也應(yīng)調(diào)查記錄花期協(xié)調(diào)性、抗病抗倒性、成熟期及豐產(chǎn)性,結(jié)合測(cè)產(chǎn)結(jié)果決選復(fù)配組合及親本自交系[4-5]。
(5)改良M54所成的TD009和TD013具有易脫粒的特性,這是在長(zhǎng)期的自交系繁殖及雜交種配制過程中發(fā)現(xiàn)的,在將來選育宜機(jī)收品種(減少破裂率)中可以加以利用。
(6)TD010配合力高,但來源于丹598改良,仍含有一定的熱血,南北利用差異明顯,需要注意。
(7)丹598改良系所配雜交種有莖腐病加重的趨勢(shì),TD010也有,需要進(jìn)一步改良。
5 ? ?參考文獻(xiàn)
[1] 韓彥龍,桑立君.優(yōu)良玉米自交系TD010的選育與應(yīng)用[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2018(6):157-158.
[2] 宋協(xié)良,宋雷,宋雨,等.淺談密植型玉米品種良玉88的選育思路與技術(shù)創(chuàng)新[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2011(6):18-20.
[3] 宋雷,宋雨,繆玲敏,等.玉米雜交種良玉88號(hào)選育及栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2010(3):117-119.
[4] 趙久然,王帥,李明,等.玉米育種行業(yè)創(chuàng)新現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2018,19(3):435-446.
[5] 黎裕,王天宇.我國(guó)玉米育種種質(zhì)基礎(chǔ)與骨干親本的形成[J].玉米科學(xué),2010,18(5):1-8.
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2019年20期