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抗病玉米新品种湖广123的选育与应用

2016-12-01周广成郭衍龙王世才马春红

中国种业 2016年10期
关键词:湖广肯尼亚果穗

周广成 郭衍龙 王世才 赵 璞 马春红

抗病玉米新品种湖广123的选育与应用

周广成1郭衍龙1王世才1赵 璞2马春红2

(1湖北省种子集团有限公司,武汉430206;2河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心,石家庄050051)

湖广123(参试代号:汉单183)是由湖北省种子集团有限公司用自交系H70202作母本、H10802作父本配组育成的杂交玉米品种。具有高产、稳产、抗病性强、品质优的优势。2016年通过湖北省品种审定委员会作为湖北夏玉米审定,审定编号:鄂审玉2016008,同年升级进入安徽夏玉米生产试验。适宜在北方制种,制种产量较高,有利于商业开发利用。

1 育种思路及目标

黄淮海南部和湖北夏玉米种植区气候较复杂,这一区域处在亚热带季风带上,强对流灾害性天气频繁发生,在玉米生长期内经常遭遇开花期气温高、狂风暴雨等灾害性天气,造成玉米生产风险性大。根据该区夏播玉米生产的需要,需选育出稳产、高产、多抗、耐热性强的夏播普通玉米杂交种,以满足市场的需要和农民种植的需求。要实现这一目标,具有一定的难度,因为这一区域气候条件复杂,其重点难点是耐热性、适应机械化收获和脱水性。因为要提高耐热性,可能要增加热带血缘的比例,这可能会影响到机械化收获和脱水性,这就需要在协调三者的关系上下功夫。如果能选育出以上目标玉米品种,将具有广阔的市场前景。

为此,在广泛征集国内外玉米种质的前提下,在大群体、多逆境条件下选出了母本自交系H70202(品种权号:CNA20101109.2);利用在越南征集的美国孟山都杂交种,大群体筛选出了父本自交系H10802。最终选育出高产、稳产、优质杂交玉米新品种湖广123。

2 品种来源及选育经过

2.1 亲本性状 母本H70202是以引自铁岭先锋种子研究有限公司的杂交种为基础材料,经连续自交8代选育而成。株型紧凑,株高175cm,穗位高55cm,雄穗分枝4~5个,花丝淡紫色,花药淡紫色;果穗子粒16行,29粒,子粒马齿型,轴红色;抗倒性较强,抗大、小斑病,茎腐病及锈病。具有配合力高,结实性好,耐高温,生产力高,子粒中等大小、中间型的特点。

父本H10802来源于美国玉米杂交种,连续自交7代,于2010年选育而成的杂交玉米品种。株型较松散,上部叶片直立,株高169cm,穗位高58cm,叶片绿色,雄穗分枝3~5个,花丝紫色,果穗锥型,硬粒型,轴白色。具有抗病、抗倒性强,花粉量较大,同期播种时抽雄期与母本吐丝期差异不大的优势。父母本组配,优势强,产量较高;对主要病害的抗性较强,杂交种抗性也较强。

2.2 育种过程

2.2.1 母本选育 2004年正季,利用铁岭先锋种子研究有限公司玉米区试组合-628318,进行套袋混粉自交,收获后选择多个果穗;2004冬季在海南,将这些果穗种植成S1穗行,选优株自交30穗,室内考种选择19穗,编号为:gc10-1~-19。

2005年正季,将选中的19穗种植成19行S2穗行,编号为:gc05118-1~-19,在优行中选择优株自交,其中第19行gc05118-19表现突出,在耐渍性、抗病性、结实性等方面明显优于其他穗行,随全部自交筛选出18个果穗,其余18行穗行淘汰;2005年冬季海南,种植成18行S3穗行,最终自交选择40穗,编号为:gc014~gc028,同时开始进行配合力的测定。

2006年正季,在湖北鄂州育种基地种植成40行S4穗行,种植编号为:H06722~H06735,按照综合抗性强、果穗较大、结实好的目标,继续在优行中选择优良单株自交,选择收获87穗。2006年冬季在海南陵水种植成87行S5穗行,种植编号为HB132~HB162,自此形成了较为稳定的7种姊妹选系材料,继续进行配合力的测定,同时为了保持材料的活力,采用同一行内混粉自交加代方法,筛选81穗。

2007年正季,在鄂州基地种植成81行S6穗行,种植编号为7264~7293,继续进行配合力的测定,同时自交加代选择。2007年冬季海南,种植成106行S7穗行,种植编号为H70189~H70241,继续采用同一穗行内混粉自交加代,获得了7种S8稳定的姊妹自交系。其中编号H70202~H70205的穗行来源于同一穗行7274-1,表现出整齐一致,综合抗性强,配合力较高的特点,命名为H70202。

2.2.2 父本选育 2007年正季鄂州,利用在南亚征集的美国玉米杂交种的F1植株混粉杂交,选择20穗作为选系的基础材料;然后在海南陵水和正季鄂州连续自交7代,于2010年选育而成。自2007年冬季到2010年冬季期间,按照配合力高、抗逆性强的选育目标,在正季鄂州和冬季海南陵水,将此基础材料连续自交加代选择7代,于2010年选育出了自交系H10802。

2010年冬季在海南配组合H70202×H10802,进入玉米品种比较试验。系谱图见表1。

图1 选育系谱图

3 品种特征特性

株型半紧凑,株高293cm,穗位高125cm;雄穗分枝9~10个,花丝、花药紫色;果穗锥型,穗长18.3cm,穗粗4.7cm,穗行数17.1行,行粒数35.4粒,子粒黄色、中间型,穗轴红色,出子率88%~90%,千粒重280~300g;田间观察:大斑病3级,小斑病3级,纹枯病9级、病株率为0.5%,茎腐病病株率为0.7%,锈病1级,穗腐病为3级,灰斑病3级。抗倒性较强。品质经农业部谷物品质监督检验测试中心测定,容重高达788g/L,粗蛋白(干基)含量10.20%,粗脂肪(干基)含量3.24%,粗淀粉(干基)含量74.83%。高抗南方锈病、青枯病和非洲玉米致死性坏死病(MLN)。

主要优点:抗病性好,抗倒性较好;果穗较匀称;结实性好,丰产性较好;制种产量较高,适宜在北方制种,父母本可同期播种。主要缺点:株高、穗位高偏高;苞叶较短。生产上注意问题:玉米生长前期注意蹲苗,适当控制肥水;对于肥力水平较高,在玉米生长的苗期和拔节期雨水较多的年份,要注意喷施玉米生长调节剂以控制株高;在施肥方面,要注意氮磷钾平衡施肥,避免偏施氮肥。

4 产量表现

2013年参加湖北省夏玉米区域试验,每667m2平均产538.62kg,居第1位,较对照品种(郑单958)增产10.72%,差异不显著,6增1减;2014年续试,平均产611.4kg,居第4位,较对照品种增产9.16%,差异极显著,7增2减。2013-2014年连续2年区域试验结果汇总:每667m2平均产575.01kg,较对照郑单958增产9.89%,增产点次率为81.3%。

2013年参加安徽省联合鉴定试验,每667m2平均产494.1kg,较对照增产6.76%,5增2减,在96个参试品种中位居第25位。2014年在D组区域试验中,每667m2平均产559.8kg,7个试点增产,1个试点减产,平均较对照增产6.55%,达极显著水平,居本组试验第6位。2015年在B组区域试验中,每667m2平均产636.8kg,7个试点全部增产,较对照品种弘大8号平均增产24.52%,增产极显著,居本组试验第5位。

5 非洲肯尼亚试验示范

2015年10月至2016年1月,在肯尼亚雨季期间,KALRO和CIMMYT的联合Kisumu试验站实施。每个品种种植2行区,3m行长,重复3次,种植区间0.75m×0.3m,试验设计采用随机完全区组设计。对照品种为当地易感染品种Guard Raw Ouma H3。感病等级分为1~5级,从种植到收获期间进行定期感染检测。

5.1 玉米致死性坏死病发病症状 玉米致死性“坏死病”(Maize Lethal Necrosis,MLN)是复合侵染性病毒病,在肯尼亚该病由玉米褪绿斑驳病毒(MCMV)和甘蔗花叶病毒(SCMV)复合侵染造成。

玉米从苗期到成熟期的整个生育阶段对MLN均很敏感(苗、茎、叶和穗等部位均可感染该病害)。感病玉米植株叶片症状表现为逐渐失绿、变黄,整片叶表现呈黄绿相间的斑驳条斑。细长的黄色条纹与叶脉平行,条纹可能合并形成褪绿斑驳条斑,进一步导致叶片坏死,形成枯心症状和植株死亡或植株早衰;茎部症状主要表现为水浸状病变。植株不能抽雄或雄性不育,形成畸形雌穗或不能形成雌穗,果穗不能结实和腐烂。

5.2 MLN危害分级 对于MLN造成损失危害进行的分级,以叶片或植株整体为依据分级如下,1级:没有MLN症状;2级:在下部老叶上有细的褪绿条纹;3级:整株均有褪绿斑点;4级:大量褪绿斑点和出现枯心;5级:全株坏死。

5.3 湖广123肯尼亚表现 分别从播种后10d、20d、30d、40d、50d、60d、70d至收获玉米不同时期,对其感染MLN进行检测,从播种到收获穗数分别为24、21、24;感染穗数为1、0、1;感染等级为1级、1级、1级;腐烂穗数为1、0、1。结果显示:没有感染MLN,可以进行大面积推广示范。

6 产业化前景展望

湖广123是一个全新的玉米品种,具有独特的优势。该品种综合抗性强,尤其是对目前大发生的南方锈病和青枯病,具有较强的抗性;结实性好,可适当密植;活秆成熟,适应机械化收获;子粒品质较优,制种产量较高。这些显著的优势显示了该品种巨大的市场前景。

6.1 立足湖北,努力开拓黄淮区南部主战场 在湖北平丘地区,湖广123是夏播的玉米品种;目前,湖北平丘夏播主要品种是郑单958和蠡玉16等。湖广123与以上品种比较,具有明显优势:在产量、耐密性、耐热性、结实性方面优于蠡玉16;在产量、抗叶部病害性(尤其锈病、叶斑病、病毒病)、耐渍、子粒脱水性等方面明显好于郑单958。湖北夏播区具有23.3万hm2的玉米年播种面积,预计湖广123在近2年年播种面积在湖北达到3.3万hm2是可行的。

目前在我国黄淮海南部玉米生产区,主推玉米品种仍然是郑单958或是郑单958类型的玉米品种,品种较单一。湖广123与郑单958比较,在产量、抗病性、适应机械化收获等方面优势明显。尤其对近年来在黄淮海区大发生的南方玉米锈病,具有很强的抗性。因此,该品种市场前景将非常广阔。

6.2 在非洲肯尼亚的示范推广应用前景 玉米是肯尼亚最重要的粮食作物。近年来,玉米致死性“坏死病”在肯尼亚迅速蔓延,损失高达60%,同时该国旱情不断加剧,对当地粮食安全构成了严重威胁。因此,研发防治MLN措施,推广应用耐旱抗病玉米品种,是肯尼亚玉米安全生产的当务之急。湖广123在肯尼亚表现出了耐旱抗病的优势,尤其是对于MLN具有非常有效的抗性,这对于提高肯尼亚玉米产量,促进粮食安全、减轻贫困有着深远的意义。

6.3 生产加工出高质量的种子是基础,推广能力和方法是保证 种子质量是玉米品种推广的瓶颈。据有关资料分析,对于同一个玉米品种,由种子质量的差异可造成产量的差异达到25%~30%。目前,单粒播种的种植方式已深入人心,国内外玉米专业公司都非常注重种子的生产加工质量,所生产的玉米种子达到了超高质量。这就给我们的种子生产提出了非常高的要求,从某种意义上说,也是公司实力与管理水平的较量。因此,生产出高质量的种子是湖广123推广应用的基础。如果仅仅能生产出一般质量的达标种子,就会被激烈的玉米竞争市场所淘汰。

2016-07-31)

科技部科技伙伴计划资助(KY201402017);河北省科技计划项目(16396306D)

马春红

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