“逆境嚴(yán)選”鮮食玉米自交系選育方法及育種應(yīng)用

胡俏強(qiáng) 錢 俊 王 慧 胡穎雄 孫雪花 周安來(lái) 郭 華黃少華 劉 浩 呂桂華 陸大雷 鄭洪建 戴惠學(xué)*

（1南京市蔬菜科學(xué)研究所，江蘇省南京市 210042；2江蘇潤(rùn)揚(yáng)種業(yè)股份有限公司，江蘇省揚(yáng)州市 211400；3上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所，上海市奉賢區(qū) 201403；4南京綠領(lǐng)種業(yè)有限公司，江蘇省南京市 210033；5浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米與特色旱糧研究所，浙江省金華市 322100；6揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇省揚(yáng)州市 225009）

鮮食玉米是指在乳熟期采摘新鮮果穗，供鮮食或保鮮加工的玉米類型，主要包括甜玉米、糯玉米和甜加糯玉米。鮮食玉米因其具有風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富、栽培簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者和生產(chǎn)者的歡迎，近年來(lái)鮮食玉米的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。但優(yōu)良鮮食玉米雜交品種的選育“難在選系，重在組配”。隨著雜種優(yōu)勢(shì)研究利用的進(jìn)一步深入，鮮食玉米雜交育種對(duì)育種材料的要求越來(lái)越高，不斷豐富、創(chuàng)新種質(zhì)及篩選出優(yōu)良高配合力自交系已成為鮮食玉米雜交育種工作成敗的首要因素[1]。在此背景下，筆者通過(guò)多年育種實(shí)踐，總結(jié)出一套鮮食玉米“逆境嚴(yán)選”自交系選育新方法，現(xiàn)將該方法及其選育自交系育種利用情況總結(jié)介紹如下，以加快該方法的推廣應(yīng)用。

1 “逆境嚴(yán)選”自交系選育方法

該方法主要包括適時(shí)早播、提高種植密度、增大群體規(guī)模、嚴(yán)格選擇標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)部分。

1.1 適時(shí)早播

春季適時(shí)提早播種，增強(qiáng)選育自交系的耐寒性。即在自交系選育過(guò)程中，針對(duì)S1～S3早代材料，春季適當(dāng)提早播種（南京地區(qū)育種材料采用地膜覆蓋種植，在3月中上旬直播），通過(guò)早春適度低溫脅迫，選育出萌芽期和苗期耐低溫能力更強(qiáng)的自交系。

1.2 提高種植密度

提高早代選系的群體密度，增強(qiáng)選育自交系的抗逆性。即改變傳統(tǒng)育種的低密度選系法，在S1～S3世代，提高每667 m2種植密度（5 000～6 000株），加大環(huán)境脅迫，強(qiáng)化選擇壓力，以選育出抗逆性更強(qiáng)（耐密、抗倒等）的自交系。

1.3 增大群體規(guī)模

增大選系群體規(guī)模，實(shí)現(xiàn)大群體優(yōu)中選優(yōu)。即在S1～S3世代，保證群體規(guī)模為1 000～2 000株的大群體選系，通過(guò)一系列淘汰選擇，最終保留≥300株的成株群體規(guī)模；然后從中選擇優(yōu)株套袋自交，并結(jié)合田間綜合農(nóng)藝性狀和抗性鑒定、果穗籽粒性狀篩選，最終保留≤20個(gè)最優(yōu)果穗用于下一代穗行選擇，以增大選中優(yōu)良個(gè)體的概率。

1.4 嚴(yán)格選擇標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格選擇標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)決淘汰生產(chǎn)中可能存在隱患的不良性狀。即在各選系世代，變換不同的生態(tài)環(huán)境，擴(kuò)大自交系對(duì)生態(tài)區(qū)和生產(chǎn)條件的適應(yīng)性[例如，S1～S4世代材料在南京及海南育種基地選系、測(cè)配，S5～S6世代材料在繁（制）種基地進(jìn)行繁（制）種性狀鑒定和花期測(cè)試]；嚴(yán)格鑒選，堅(jiān)決淘汰高感病、倒伏、畸形、結(jié)實(shí)不良以及對(duì)低溫、高溫等逆境敏感的個(gè)體和穗行，并要特別注重嚴(yán)選母本果穗粒數(shù)和父本散粉持續(xù)期等性狀，且結(jié)合分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳背景和位點(diǎn)純合度選擇，以提高鑒選效率和準(zhǔn)確性。

2 “逆境嚴(yán)選”選育自交系育種利用情況

筆者利用“逆境嚴(yán)選”自交系選育方法鑒選出優(yōu)良鮮食玉米自交系QN-51（糯玉米骨干系）、403-11（超甜玉米骨干系）、SHL01（超甜玉米骨干系）、中2jp233（甜糯雙隱玉米骨干系），這些自交系均有產(chǎn)量高、配合力好、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，利用這些自交系及其衍生系，組配出優(yōu)良鮮食玉米雜交種16個(gè)。

2.1 自交系利用情況2.1.1 QN-51

QN-51的幼苗葉鞘為紫色，葉色濃綠，植株健壯，株型為半緊湊。該品系在南京地區(qū)種植，出苗至成熟的天數(shù)為95 d左右，出苗至抽雄的天數(shù)為55 d左右；株高163 cm，穗位高58 cm，莖基部粗2.6 cm，總?cè)~片數(shù)18～19張；果穗外觀品質(zhì)佳，苞葉緊實(shí)、濃綠，果穗圓錐形，穗粗大，籽粒大且飽滿，結(jié)實(shí)到頂不禿尖，果穗長(zhǎng)14.8 cm，穗粗3.9 cm，穗行數(shù)14～16行，行粒數(shù)30粒左右，穗軸為白色，籽粒亮白，為糯質(zhì)、硬粒型；抗大斑病、小斑病及紋枯病等多種病害[2]。目前，已利用QN-51配制出通過(guò)省級(jí)審定的玉米新品種有3個(gè)，具體品種見(jiàn)表1。

表1 利用QN-51配制的雜交玉米新品種

2.1.2 403-11

403-11 的幼苗葉鞘為綠色，葉色濃綠，健壯，株型半緊湊。該品系在南京地區(qū)種植，出苗至成熟的天數(shù)為100 d左右，出苗至抽雄的天數(shù)為55 d左右；株高180 cm，穗位高60 cm，莖基部粗2.6 cm，總?cè)~片數(shù)20～21張；雄穗發(fā)達(dá)，分枝數(shù)16～18個(gè)，散粉期5～7 d；果穗長(zhǎng)16 cm，穗粗3.6 cm，穗行數(shù)12行，行粒數(shù)32粒左右，穗軸為白色，籽粒淡黃；抗大斑病、小斑病及紋枯病等多種病害[3]。目前，以403-11為基礎(chǔ)材料，通過(guò)種質(zhì)改良創(chuàng)新出403-11A、403-11C、ST-08、H403-12、403325-4五個(gè)衍生系，利用這些材料配制出通過(guò)省級(jí)以上審定的玉米新品種有7個(gè)，具體品種見(jiàn)表2。

表2 利用403-11及其衍生系配制的雜交玉米新品種

2.1.3 SHL01

SHL01的幼苗葉鞘為綠色，株型半緊湊，株高135 cm，穗位高50 cm，總?cè)~片數(shù)16張；葉片、葉緣均為綠色，花藥為黃綠色，穎殼、花絲均為綠色；果穗筒形，穗長(zhǎng)16 cm，穗粗3.6 cm，穗行數(shù)14行；穗軸為白色，籽粒為白色，行粒數(shù)32粒[4]。目前，利用SHL01配制出通過(guò)省市級(jí)審定的玉米新品種有2個(gè)，具體品種見(jiàn)表3。

2.1.4 中2jp233

中2jp233的幼苗葉鞘為綠色，葉色濃綠，株型半緊湊；出苗至成熟的天數(shù)為100 d左右，出苗至抽雄的天數(shù)為55～60 d；株高160～165 cm，穗位高45～50 cm，莖基部粗2.5～2.8 cm，總?cè)~片數(shù)18～20張；雄穗分枝數(shù)6～8個(gè)，散粉期5～7 d；穗長(zhǎng)17～18 cm，穗粗3.5 cm，穗行數(shù)12～14行，行粒數(shù)35～38粒，穗軸為白色，籽粒為白色[5]。目前，利用中2jp233配制出通過(guò)省級(jí)審定的玉米新品種有4個(gè)，具體品種見(jiàn)表4。

表3 利用SHL01配制的的玉米新品種

表4 利用中2jp233配制的雜交玉米新品種

2.2 部分雜交玉米新品種種植表現(xiàn)

2.2.1 產(chǎn)量分析

由表5可知，12個(gè)利用優(yōu)良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的平均產(chǎn)量均超過(guò)各自對(duì)照品種，增產(chǎn)幅度為1.8%～22.3%。

表5 利用優(yōu)良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的產(chǎn)量分析

2.2.2 品質(zhì)及抗性

據(jù)調(diào)查，利用優(yōu)良鮮食玉米自交系配制出的雜交玉米新品種的綜合品質(zhì)和抗性表現(xiàn)均較好。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，超甜玉米“晶甜9號(hào)”的水溶性糖含量為26.0%，還原糖含量為9.6%，皮渣率為7.6%。甜加糯玉米“晶白甜糯”的支鏈淀粉占總淀粉含量的百分比為98.4%。經(jīng)接種鑒定，在甜加糯玉米品種中，“晶彩糯”中抗莖腐病、紋枯病，“晶彩甜糯”中抗大斑病、抗莖腐病，“晶白甜糯”中抗大斑病、莖腐病；在超甜玉米品種中，“晶甜9號(hào)”抗性表現(xiàn)突出，高抗莖腐病，中抗小斑病，抗大斑病、紋枯病，“申科甜2號(hào)”抗小斑病、南方銹病，中抗紋枯病，“申科甜1號(hào)”抗小斑病，中抗南方銹病，“晶甜7號(hào)”中抗大斑病、莖腐病，抗小斑病，“晶甜10號(hào)”中抗大斑病、莖腐病[2，4，6-7]。

3 結(jié)論與討論

育種實(shí)踐證明，“逆境嚴(yán)選”鮮食玉米自交系選育新方法是一種有效的鮮食玉米自交系選育方法。同時(shí)，雖然利用“逆境嚴(yán)選”選育的自交系均具有抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，但在選育過(guò)程中，還應(yīng)堅(jiān)持以產(chǎn)量和品質(zhì)為目標(biāo)，并進(jìn)行配合力測(cè)定，才能選育出產(chǎn)量和品質(zhì)突出、配合力高的優(yōu)秀骨干自交系。此外，育種者在注重選系方法的同時(shí)，還應(yīng)重視對(duì)鮮食玉米不同類型種質(zhì)資源的收集利用以及對(duì)種質(zhì)資源的改良創(chuàng)新方法進(jìn)行研究，只有通過(guò)收集豐富的種質(zhì)資源，充分挖掘各自潛能，才能豐富和拓寬鮮食玉米種質(zhì)基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)自交系選育及雜交種組配中的育種理論和關(guān)鍵技術(shù)新突破。