王良发，张守林，孙永霞，赵 博，卢瑞乾，张志方

（1鹤壁市农业科学院，河南鹤壁458030；2河南省农业科学院，郑州450002）

0 引言

黄淮海地区是中国玉米种植的主要区域之一，其玉米生产对中国粮食安全起着重要的作用。该区域主要的种质资源为塘四平头和改良瑞德。从近15年的省审及国审玉米品种选育报告及保护信息来看[1]，黄淮海区域父本自交系以黄改系‘昌7-2’、‘LX9801’、‘京24’及衍生系为主[2-3]；母本以‘478’及其衍生系为主。中国第一大玉米品种‘郑单958’的父本是‘昌7-2’[4]，第二大品种‘浚单20’的父本‘浚928’是‘昌7-2’的衍生系[5]；山东农科院选育的鲁单系列品种父本主要是‘LX9801’及其衍生系[6-8]；北京农科院选育的京科系列品种父本来源于‘京24’、‘昌7-2’、‘LX9801’等黄改系所构建的基础材料选系[9-11]。‘郑单 958’、‘浚单 20’、‘伟科702’[12]、‘中单909’[13]、‘隆平206’[14]、‘华农18’等黄淮海主推品种的母本均为‘郑58’及其改良系。

黄淮海地区一年两熟的种植模式限制了晚熟大穗品种的推广[15]。通过缩短生育期，提高种植密度，从而达到单位面积玉米产量增长的育种方法逐渐在该区域推广开来。近年来极端天气频发，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，造成玉米生产波动较大[16]。主要病害茎腐病、大斑病、小斑病、玉米螟等危害严重[17-19]。这就要求育种单位选育的品种抗逆性强，适应性广，生育期适当提前，产量高。

根据黄淮海地区玉米生产需求，在选育‘浚单29’时制定的育种目标为：一是超高产，1 hm2以上小面积超高产攻关田产量要达到15000 kg；二是耐密植，适宜种植密度可达67500株/hm2；三是抗逆性强，耐高温、抗倒伏、抗青枯病等黄淮海地区常发的主要病害；四是品质优，品质达到普通玉米国标一级；五是易制种，制种产量达6000 kg/hm2以上。

鹤壁市农业科学院在选育‘浚单29’之前已选育出‘浚单18’、‘浚单20’等国审品种。‘浚单18’是以自选系‘浚248’为母本，‘浚926’为父本选育而成；‘浚单20’以‘浚9058’为母本，‘浚928’为父本选育而成，2个品种杂交模式均为瑞德×塘四平头。‘浚单18’产量高，品质好，但种植密度小，推广密度一般不超过52500株/hm2，生育期较长，比‘郑单958’晚4天。‘浚单20’由于结实性好，产量高，一度成为继‘郑单958’之后全国第二大品种，但‘浚单20’在抗倒伏、抗青枯的抗性上并没有达到高抗的水平。在保证浚单品种高产、优质的品性基础上，提高品种的抗逆性、抗病性和耐密性是鹤壁市农业科学院新品种研发的攻关核心点。拓宽鹤壁市农业科学院玉米育种的种质基础、丰富遗传多样性是选育出目标品种的首要任务。鹤壁市农业科学院开始引入含有部分热带和亚热带血缘的‘78599’种质材料。利用‘78599’种质与瑞德类群种质杂交选出的二环系，再回交瑞德类群自交系，把国内种质良好的丰产性、适应性与富含抗病、抗倒及耐热等优良基因的热带、亚热带种质融合在一起，增强选育杂交种的抗倒抗病能力和丰产稳产性能[20-21]。塘四平头种质具有成熟早、灌浆快、配合力高的特点，但抗倒伏能力不强，选择高配合力、抗倒伏性好的自交系是黄改类父本选育的主要目标[22]。‘浚单29’选育杂交优势模式定为：（瑞德×（瑞德×PB））×塘四平头。

1 选育过程

1.1 母本自交系‘浚313’选育

母本‘浚313’是以适应性广、制种产量高的‘郑58’作母本，‘78599’选系ב掖478’的优良自交系作父本，采用系谱法选育而成[23-24]。‘掖 478’是‘沈 5003’בU8112’杂交种选育的二环系，‘沈5003’、‘U8112’分别是从美系杂交种‘3147’、‘U8’中选出的自交系，‘掖478’被划为改良瑞德。‘78599’选系ב478’自交过程的每代选系均选择抗锈病、抗青枯病最强的自交系。整个选系过程均在75000株/hm2密度下进行，选择结实性好、耐高温的自交系。在6代时用‘浚926’、‘浚928’做测验种，选择配合力最好的自交系定名为‘浚313’。

1.2 父本自交系‘浚66’选育

父本‘浚66’是从鹤壁市农业科学院骨干自交系‘浚926’中选择的低穗位变异株，‘浚926’是‘昌7-2’与‘京7黄’经选育的二环系[25]。‘昌7-2’是‘昌单7号’（‘潍59’ב黄早四’）二环系导入‘Suwan一号’种质而育成，‘Suwan一号’抗病、耐旱、耐高温。‘京7黄’是由‘京早7号’选育二环系育成的‘京7’自交系与抗病、抗倒的‘黄野四’杂交选育而成[26]。‘浚926’具有较高的特殊配合力[27]，在抗病性方面优于‘昌7-2’，但其穗位较高，为提高品种的抗倒伏能力，大群体繁育‘浚926’，从中选育低穗位单株自交，同时用‘郑58’、‘浚248’、‘浚9058’作测验种，选择高配合力自交系命名为‘浚66’。

1.3 杂交种‘浚单29’选育

2004年在海南三亚组配‘浚313’ב浚66’杂交组合，2005—2006年进行多点鉴定和品比较试验，表现抗病高产，命名为‘浚单 29’（又名‘浚009’）；2007—2008年参加河南省夏玉米区域试验和生产试验；2008—2009年参加国家黄淮海夏玉米区域试验和生产试验。2009年4月通过河南省品种审定委员会审定；2011年10月通过国家审定[28]。

2 品种特征特性

2.1 超高产

2007年‘浚单29’参加河南省夏玉米区试（67500株/hm2组），试验平均产量9187.5 kg/hm2，比对照增产5.2%，差异不显著，全省10个试点，6点增产4点减产。2008年区试平均产量10233 kg/hm2，比对照增产6.3%，达显著差异，增产点率达100%。2008年河南省夏玉米生产试验，平均产量9837 kg/hm2，比对照增产6.1%，差异显著[29]。

2008年参加国家黄淮海夏玉米区试，平均产量10051.5 kg/hm2，比对照增产5.79%，增产点率达93.1%。2009年在国家黄淮海夏玉米区试中，平均产量为9594 kg/hm2，比对照‘郑单958’增产5.46%，26个试点中23增2减1平。2009年参加国家黄淮海夏玉米生试，平均产量为9178.5 kg/hm2，比对照‘郑单958’增产5.26%，24个试点中20个增产4个减产。

2008—2009年河南省科技厅组织专家对设置在浚县刘寨的1.0 hm2和6.67 hm2‘浚单29’夏玉米高产攻关田现场实打验收，2008年平均产量分别为14635.35、14196.6 kg/hm2。2009 年平均产量分别为15552.45、15279.0 kg/hm2。

‘浚单29’苞叶和叶鞘中干物质向籽粒转运速率快[30]，光合作用效率高是其超高产的生理基础[31-32]。

2.2 耐密植

‘浚单18’种植密度在45000～52500株/hm2，‘浚单20’推广种植密度在52500～60000株/hm2，‘浚单29’在河南省通过67500株/hm2密度组审定，当时是黄淮海地区最高密度。大田生产，中低肥地种植密度在60000～67500株/hm2，高水肥地可种植75000株/hm2。

2.3 抗逆性强

抗倒伏能力强。‘浚单29’抗倒伏能力比‘浚单18’、‘浚单20’有较大提高。2007年参加河南省高密度组区试田间倒伏率为3.6%，倒折率为0.2%；2008年区试田间倒伏率为0.7%，倒折率为0.4%，生产试验倒伏倒折率为0.0%。

抗病性好。通过河北省农科院植保所2007—2008年人工接种抗性鉴定结果表明，‘浚单29’中抗大斑病、瘤黑粉病、茎腐病、玉米螟，高抗矮花叶病，抗小斑病、南方锈病。2014年河南全省玉米青枯病大爆发，王良发等[33]调查了25个品种的发病情况，依据相关抗性标准，只有4个品种被列为抗病品种，‘浚单29’被划为感病品种，但其产量损失率为4.9%，小于5%的临界值，被划为耐青枯病品种。

耐高温能力强。2013年、2016和2017年黄淮海地区夏玉米花期遇高温使部分品种在部分区域出现不结实或花粒现象，‘浚单29’正常结实，研究发现该杂交种在花期高温情况下吐丝后第6天花丝仍保持正常活力[34]。

2.4 品质优

‘浚单29’籽粒黄色半马齿，据2007年农业部农产品质量监督检验测试中心（郑州）品质分析检验：籽粒粗蛋白质9.37%，粗淀粉72.34%，粗脂肪4.42%，赖氨酸0.323%，容重706 g/L，籽粒品质达到普通玉米一级国标，饲料用玉米一级国标[35]。

2.5 生育期适中

‘浚单29’在河南夏播条件下生育期101天，与对照‘郑单958’相同。活棵成熟，属中熟品种。

2.6 易制种

‘浚单29’父本‘浚66’花粉量大，持续时间长。母本‘浚313’吐丝畅，雌穗长且结实好。在甘肃、新疆大面积制种平均产量达到6000 kg/hm2以上。

3 讨论

3.1 种质创新

依据种群划分，将不同优势群有机结合是拓宽玉米品种种质基础、丰富遗传基础、聚合有利基因的主要措施。黄淮海地区育种材料较多为瑞德类和黄改类，种质基础狭窄，生态环境复杂，近年来极端气候频发，玉米生产潜在危险加大。‘78599’种质属于P群种质，遗传基础丰富，抗生物胁迫和非生物胁迫能力强，含有育种者所需的多种有利基因[36-37]。P群种质自交系与瑞德类群种质杂交选出的二环系，可以很好地改良瑞德类群自交系的抗性[38]。‘78599’选系 ב478’自交系再回交‘郑58’，选育出抗逆性强、适应性广、配合力高的自交系‘浚313’。遗传基础广泛是玉米品种抗逆丰产稳产的基本条件。

3.2 创新杂种优势理论

黄淮海地区杂种优势模式主要是瑞德×塘四平头或PB×塘四平头、瑞德×PB等[39]。‘浚单29’选育成功并大面积推广说明（瑞德×（瑞德×PB））×塘四平头具有较强的杂种优势。这在未来一段时间内对黄淮海地区育种具有导向作用。

3.3 外来种质的利用

相关研究表明，美国等外来种质的利用率提高1%，中国玉米产量平均提高10 kg/hm2[40-41]。黄淮海地区属于暖温带湿润气候，地域广阔复杂，无论是来自纬度偏北的美系材料还是偏南的‘Tuxpeno’、‘Suwan’、‘ETO’热带亚热带种质，都得注意驯化。在选择改良自交系时，多以本土自交系为主，用外来自交系改良本土自交系的抗逆性和脱水速率。若选择的自交系外来种质成分较多，所组配的杂交种要进行多年多点鉴定，注重其稳产性。