CN102106254B - 一种氮高效玉米的杂交制种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米的杂交制种方法。该方法包括如下步骤：选择具有如下(1)、(2)和(3)所示玉米自交系作为亲本，进行杂交，得到F1代，选择满足如下A、B和C所示条件的玉米F1代，即得到目的玉米新组合(或新品种)。利用本发明方法得到了玉米新品种，不但提高了氮的利用效率，而且产量比对照也有明显的提高。因此，本发明方法有利于提高玉米氮高效新品种的选育效率，在玉米的育种领域有广阔的应用前景。

Description

一种氮高效玉米的杂交制种方法

技术领域

本发明涉及一种氮高效玉米的杂交制种方法。

背景技术

玉米是重要的饲料、经济及生物能源作物，其在国内外的需求量与日俱增。随着人口增长和经济发展，我国的粮食需求仍将呈现持续刚性增长。要实现2030年中国粮食安全，总产必须在现有基础上提高40％以上，单产增加45％以上，即年均增长率要达到2.0％。因此，实现粮食持续稳定增产、保障国家粮食安全是我国农业当前及今后相当长时期的重大任务。玉米这一重要的粮食资源正在扮演着重要的角色。

高产氮高效品种是未来解决我国粮食安全和资源、环境问题的重要途径之一。吴永常等(1998)研究表明，我国1985-1994年间，化肥在玉米增产总额中发挥了51.5％的作用，其中以氮肥的贡献最大。目前，高产品种对化肥的依赖程度加大致使我国化肥用量逐年增加。1980年以来，我国化肥消费量平均每年增加156.4万t(纯养分)，居世界首位，目前每年已接近5000万t。张福锁等(2008)总结近年来在全国粮食主产区进行的1333个田间试验结果表明，玉米的氮肥利用率只有26.1％。在化肥使用过程中，出现了过量施用和肥料利用效率低下，使大量养分流失到了环境中，造成了大量的环境问题。粮食安全和资源环境安全的双重压力注定了我国农业必须走出一条既能不断提高作物单产同时又能大幅度提高资源利用效率的新途径。

高产氮高效品种是充分挖掘作物的遗传潜力，提高氮效率的方法。氮高效品种可以分为两种，一种是对氮肥投入敏感的高氮投入下的高产品种，即高氮高效型品种；另一种是对氮肥投入不敏感的节氮高产品种，即低氮高效型品种。结合两种高效特征的品种即为氮双高效型品种。在实际应用中要根据其品种特性，合理施肥，最终达到高产高效、节肥的目的。因此，高产氮高效品种在兼顾高产资源高效两个目标中发挥着重要作用，是未来解决我国粮食安全和资源、环境问题的重要途径之一。

农作物养分高效品种的遗传改良工作已经受到各国的重视，国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)最早开展了玉米耐低氮研究(低氮高效型品种)，美国杜邦、德国KWS、瑞士先正达等知名跨国育种公司都在投入大量资金进行相关研发工作。国际上的研究更集中于低氮投入下的中产水平的研究。我国在粮食需求大、耕地少的情况下，生产上更多的是需要高氮高效型和双高效型品种的研究和选育，而在丘陵、山区可以发展低氮中产型品种的选育研究。在我国，中国科学院遗传所李振声小组在耐低磷育种工作方面开展了多年系统工作，选育出了氮磷高效小麦品种小偃54、小偃81。张启发(2005，2007)领导的课题组筛选了大批养分高效吸收利用的水稻种质资源，鉴定了一些氮、磷高效基因(QTL)。他认为通过转基因技术和分子标记辅助选择相结合，可望在8～10年内培育出氮、磷高效的绿色超级稻。因此，为促进我国玉米氮高效育种，良好的、高效的高产氮高效玉米自交系种质创新及其选配杂交种的方法十分重要。

技术原理：植物对矿质养分的吸收与利用能力受基因控制。原则上讲，当前作物育种的各项技术均可以借用到作物营养高效性状的改良，这主要包括传统田间育种方法和借助细胞和分子生物学技术的现代育种方法。然而，不论是哪种途径，都必需从筛选营养高效种质资源着手，然后选择最佳的育种方法，将这些优良性状转移到目标作物上。

地球生物遗传资源中，目前被人类利用的还仅仅是少数。就营养性状而言，由于长期以来高产育种过程一般均在满足养分的条件下进行，因而所选出的品种多适应于高肥水条件，而相对耐养分胁迫或高养分效率的种质没有得到充分的开发与利用。所幸的是，世界各国均十分重视各种遗传资源的保存工作，在不同国家和地区的建立了百余个作物种质保存库，这些种质库收集了大量野生与栽培种质。由于世界各地的生态土壤条件有很大不同，在长期自然进化过程中，总有一些具有特殊营养性状的植物或品种存活下来，在适宜的选择压力下，将其中具有优良营养性状的材料，或直接在某些特定逆境土壤中利用，或纳入到育种程序中，将该优良性状转移到综合农艺性状较好的品种中。

提高有限资源的利用率，促进可持续发展，是当今世界各国发展战略的主题，节约型农业也要求降低农业生产成本，以达到农民增收、农业增效和提高农产品竞争力的目的。同时，还可减轻因不合理施肥带来的环境问题。因此，营养高效品种将在解决节肥增效中发挥重要的作用。

目前我国在水稻、玉米、小麦、大豆等作物的营养高效基因的研究方面已经有了较好的基础，筛选出了一批营养高效的种质资源，鉴定了一些氮、磷等重要营养元素的高效基因，并对其生理和分子功能进行了较为深入的研究。在此基础上，利用转基因、分子标记辅助选择技术与常规育种技术相结合，将加快营养高效育种效率，育成更多的新型营养高效新品种。

骨干自交系，配制过大量已审定推广的杂交种，被育种家普遍利用和认可的自交系。杂种优势是一种自然现象，即来自不同血缘、不同地理位置自交系之间存在杂交后超过亲本的现象，育种就是利用和选择这种杂种优势最强的组合。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种氮高效玉米的制种方法。

本发明所提供的氮高效玉米的制种方法，包括如下步骤：将玉米父本和玉米母本进行杂交，得到杂交组合F1代种子，将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选，选择满足(1)所示条件的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子即为高氮高效型玉米杂交种，选择满足(2)所示条件的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子即为氮双高效型玉米杂交种；所述杂交组合F1代植株由所述杂交组合F1代种子发育而成；

(1)包括如下C1-1和C1-2所示条件：

C1-1：(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种I的玉米产量)/高氮条件下对照品种I的玉米产量≥5％；(即高氮条件下相对于对照品种I产量增加5％以上)

C1-2：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度-所述对照品种I的减产幅度≥5％(即相对于高氮条件下，自身在低氮条件下的减产幅度高于或等于对照品种的减产幅度5％以上)；

所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照品种I的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照品种I的玉米产量-低氮条件下所述对照品种I的玉米产量)/高氮条件下所述对照品种I的玉米产量]×100％；

(2)包括如下C2-1和C2-2所示条件：

C2-1：(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种I的玉米产量)/高氮条件下对照品种I的玉米产量≥5％；(即高氮条件下相对于对照品种产量增加5％以上)

C2-2：所述对照品种I的减产幅度-所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＞5％；(即相对高氮条件下，自身在低氮条件下的减产幅度比对照品种I减产幅度低5％以上)

所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照品种I的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照品种I的玉米产量-低氮条件下所述对照品种I的玉米产量)/高氮条件下所述对照品种I的玉米产量]×100％。

上述杂交制种方法中，所述(1)中包括如下C1-3所示条件：

C1-3：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％，所述对照品种I的减产幅度≥20％；

上述杂交制种方法中，所述(2)中包括如下C2-3所示条件：所述对照品种I的减产幅度≥20％，所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％；

上述杂交制种方法中，所述玉米产量为单位面积内玉米籽粒的干重；

上述杂交制种方法中，所述高氮条件包括：供氮水平为(200-300)kg N/hm²；所述低氮条件包括：不施加氮肥。

(所述对照品种I为当前各省市或国家区试中规定的对照品种，并已商业化)。

上述杂交制种方法中，所述高氮条件包括：供磷水平为100kg P₂O₅/hm²和供钾水平为100kgK₂O/hm²；

上述杂交制种方法中，所述低氮条件包括：供磷水平为100kg P₂O₅/hm²和供钾水平为100kgK₂O/hm²；

上述杂交制种方法中，所述低氮条件和所述高氮条件中的种植密度及行距及株距均相同。

上述杂交制种方法中，所述(1)或(2)所示条件中还包括如下B-1、B-2和B-3所示条件中的至少一种：

B-1、吐丝期根系满足如下a)至d)中所示条件中的至少一种：

a)、层数：7-10层；

b)、总根条数为60-100条；

c)、根的上部平展和侧根总长达到8000-12000cm；

d)、根的下部与茎间夹角小于25°；

B-2、熟相为中间型或绿熟型。

B-3、生育期积温为2700℃-2750℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天。

上述杂交制种方法中，所述(1)或(2)所示条件中还包括如下A-1至A-10所示条件中的至少一种：

A-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于20°-30°；

A-2、株高：240-280cm；

A-3、穗上茎间距：16-18cm；

A-4、穗下茎间距：12-15cm；

A-5、穗位：80-110cm或穗位高/株高＝0.36±0.03；

A-6、果穗：穗行数14～16行，千粒重350-420g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

A-7、穗轴直径：2.6-3cm；

A-8、玉米籽粒颜色：黄色；

A-9、茎秆强度和韧性至人为弯曲到地面不折断；

A-10、抗逆性：抗至少三种病害和/或抗虫害；所述虫害为玉米螟虫害。

上述杂交制种方法中，所述将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选的方法包括如下步骤：将所述杂交组合F1代种子分别在低氮条件下和高氮条件下种植；

上述杂交制种方法中，述将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选的方法包括如下步骤：将所述杂交组合F1代种子分别在低氮低密和高氮高密条件下种植，选择在低氮低密和高氮高密条件下均满足所述B-1至B-3、A-1至A-10和如下D所示条件中的至少一种的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子记作初筛杂交组合；将所述初筛杂交组合种子分别在低氮条件下和高氮条件下种植；

D：在相同供氮水平下，初筛杂交组合与对照品种I的玉米产量满足如下条件：(初筛杂交组合的玉米产量-对照品种I的玉米产量)/对照品种I的玉米产量≥10％；

上述杂交制种方法中，所述低氮低密条件中，供氮肥水平为90kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm或50cm，株距为28cm或33cm；

上述杂交制种方法中，所述高氮高密条件中，供氮肥水平为240kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为80000株/hm²，行距为60cm，株距为21cm；

上述杂交制种方法中，所述低氮条件中，供氮肥水平为0kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm或50cm，株距为28cm或33cm；

上述杂交制种方法中，所述高氮条件中，供氮肥水平为240kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm，株距为28cm。

上述杂交制种方法中，所述低氮低密条件中，所述氮肥、磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；

上述杂交制种方法中，所述高氮高密条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；所述氮肥作为基肥施加，施加量为90kg N/hm²；所述氮肥作为追肥施加，施加量为150kg N/hm²，施加时期为拔节前期；

上述杂交制种方法中，所述低氮条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；

上述杂交制种方法中，所述高氮条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；所述氮肥作为基肥施加，施加量为90kg N/hm²；所述氮肥作为追肥施加，施加量为150kg N/hm²，施加时期为拔节前期。

上述杂交制种方法中，所述玉米父本和/或玉米母本为满足如下I、II和III条件中至少一种的玉米自交系：将所述玉米父本和玉米母本均记作亲本玉米；

I、如下条件中的至少一种：

I-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于20°-30°；

I-2、株高：160cm-200cm；

I-3、穗上茎间距：12-14cm；

I-4、穗下茎间距：7-11cm；

I-5、穗位：45-65cm，或穗位高/株高＝0.3±0.02；

I-6、果穗：穗行数12-16行，千粒重280-350g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

I-7、玉米籽粒颜色：黄色；

I-8、茎秆强度和韧性：人为弯曲茎秆到地面也不折断；

I-9、抗逆性：抗至少三种病害和/或抗虫害；所述虫害为玉米螟虫害；

II、如下条件中的至少一种：

II-1、根系性状：为如下a、b和c中的至少一种：

a、吐丝期根系中大，根层数为7-10层和/或总根数60-100条；

b、根上部平展，侧根总长达到6000-10000cm；

c、根下部深扎，根与茎间夹角小于25°；

II-2、熟相：中间型或绿熟型；

II-3、生育期：生育期积温为2700℃-2750℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天；

II-4、产量：在相同的氮素施加量的条件下，亲本玉米自交系的玉米产量与对照自交系II的玉米产量的关系满足如下条件：(亲本玉米自交系的玉米产量-对照自交系II的玉米产量)/对照自交系II的玉米产量≥5％；(所述对照自交系为掖478；)

III、亲本玉米自交系的配合力满足如下条件：

(亲本玉米自交系与各骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种I的玉米产量)/对照品种I的玉米产量≥10％；

所述各骨干自交系为掖478、丹340、黄早4或齐319；

(对照品种I可为各省市或国家区试的对照品种，具体可为农大108)；

所述玉米产量为单位面积内玉米籽粒的干重。

上述杂交制种方法中，所述亲本玉米自交系是按照包括如下步骤的方法筛选得到的：

将待筛选玉米自交系在低氮高密条件下进行种植，观察种植得到的玉米的性状，符合所述I、II和III条件中至少一种的玉米自交系即为亲本玉米自交系；

所述低氮高密条件包括如下：施加的氮肥水平为45kgN/hm²，施加的磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²，施加的钾肥水平为100kg K₂O/hm²；种植密度为100,000株/公顷；行距为50cm-60cm或50cm或60cm，株距为17cm-20cm或17cm或20cm；

上述杂交制种方法中，所述父本为玉米自交系掖478或玉米自交系沈137；所述母本为玉米自交系4-1或玉米自交系T63；所述对照品种为农大108。

本发明的另一个目的是提供一种筛选氮高效玉米的方法。

本发明所提供的筛选氮高效玉米的方法，包括如下步骤：将待筛选玉米自交系在低氮高密条件下进行种植，观察种植得到的玉米的性状，符合I、II和III条件中至少一种的玉米自交系即为氮高效玉米自交系；

所述低氮高密条件包括如下：施加的氮肥水平为45kg N/hm²，施加的磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²，施加的钾肥水平为100kg K₂O/hm²；种植密度为100,000株/公顷；行距为50cm-60cm或50cm或60cm，株距为17cm-20cm或17cm或20cm；

所述I、II和III条件为如下所示：

I、如下条件中的至少一种：

I-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于20°-30°；

I-2、株高：160cm-200cm；

I-3、穗上茎间距：12-14cm；

I-4、穗下茎间距：7-11cm；

I-5、穗位：45-65cm，或穗位高/株高＝0.3±0.02；

I-6、果穗：穗行数12～16行，千粒重280-350g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

I-7、玉米籽粒颜色：黄色；

I-8、茎秆强度和韧性：人为弯曲茎秆到地面也不折断；

I-9、抗逆性：抗至少三种病害和/或抗虫害；所述虫害为玉米螟虫害；

II、如下条件中的至少一种：

II-1、根系性状：为如下a、b和c中的至少一种：

a、吐丝期根系中大，根层数为7-10层和/或总根数60-100条；

b、根上部平展，侧根总长达到6000-10000cm；

c、根下部深扎，根与茎间夹角小于25°；

II-2、熟相：中间型或绿熟型；

II-3、生育期：生育期积温为2700℃-2750℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天；

II-4、产量：在相同的氮素施加量的条件下，氮高效玉米自交系的玉米产量与对照自交系II的玉米产量的关系满足如下条件：(氮高效玉米自交系的玉米产量-对照自交系II的玉米产量)/对照自交系II的玉米产量≥5％；

(所述对照自交系为掖478；)

III、氮高效玉米自交系的配合力满足如下条件：

(氮高效玉米自交系与各骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种I的玉米产量)/对照品种I的玉米产量≥10％；

所述各骨干自交系为掖478、丹340、黄早4或齐319；

(对照品种I可为各省市或国家区试的对照品种，具体可为农大108)；

所述玉米产量为单位面积内玉米籽粒的干重。

所述氮高效玉米品种为高氮高效型玉米品种或氮双高效型玉米品种。

所述高氮高效型玉米品种为在高氮供应条件下，与对照玉米品种相比，氮利用率高且玉米产量高的玉米品种。

所述氮双高效型玉米品种为在高氮供应条件下或低氮供应条件下，与对照玉米品种相比，氮利用率均高且玉米产量均高的玉米品种。

本发明的筛选氮高效玉米自交系的方法及氮高效玉米制种方法，均得到了氮利用效率高的自交系和杂交种，杂交种对氮的利用效率大大提高，且产量也可以明显超过对照。因此，本发明方法有利于提高玉米氮高效新品种的选育效率，在玉米的育种领域有广阔的应用前景。

附图说明

图1为2005年中国农业大学昌平试验站20年长期定位施肥试验田中农99与农大108对比照片。

图2为两个实例中亲本自交系田间表现。

图3为NE9田间表现。

图4为NE9田间表现。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

文中所述玉米产量均为单位面积内玉米籽粒的干重。

玉米产量检测方法：品种达到生理成熟期(籽粒乳腺消失、黑层形成)，去除边行选行，收获全部果穗，称取鲜重，取10穗果穗样品称鲜重后风干(籽粒含水量达12-14％)，考种(测定穗长、穗粗、百粒重)、脱粒，并称取籽粒风干重，换算成小区产量或公顷产量。

玉米产量的计算公式：产量(公斤/公顷)＝{[(样品籽粒干重×小区鲜重)/样品籽粒鲜重]/(小区面积)}×10000平方米；

1公顷＝10000平方米。

熟相定义：是个相对概念，即成熟时绿叶叶片占全株叶片的比例，成熟时70％以上为绿色叶片就为绿熟；黄熟概念相反，即80％以上叶片枯黄；介于之间的为中间型，即穗部上下三片叶及穗部以上叶片为绿色，占全株叶片的20-70％之间。

玉米自交系掖478、丹340、黄早4、齐319以及美国玉米杂交种“78599”均购自甘肃省敦煌种业股份有限公司。

西玉3号购自北京中农种业有限责任公司。

农大108购自北京思农种业有限公司。

自交系4-1在文献“陈范骏，米国华，张福锁.氮高效玉米新品种中农99的选育，作物杂志，2009，(6)：103-104”中公开过，公众可从中国农业大学获得。

自交系T63在北京、天津、河北、山东的区域试验中公开过，公众可从中国农业大学获得。

实施例1、氮双高效型杂交种的制备

一、筛选氮高效玉米自交系作为亲本

(1)、亲本筛选方法：

在低氮高密条件下种植待筛选玉米自交系，种植管理方法如下：

施肥处理-氮肥为45kg N/hm²，磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥：100kg K₂O/hm²。全部肥料作为基肥一次性施入。种植密度为100,000株/公顷，根据实际情况调整行株距(可以选择行距60cm，株距17cm；或者行距50cm，株距20cm)。

(2)、亲本筛选标准：

选择满足如下I、II和III条件中的至少一种的自交系，即为氮高效玉米自交系：

I、具有如下综合农艺性状中的至少一种：

I-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于25°±5°；

I-2、株高中等：160-200cm；

I-3、穗上茎间距大：12-14cm，透光良好；

I-4、穗下茎间距小：7-11cm；

I-5、穗位偏低：45-65cm，即穗位高/株高＝0.3±0.02；

I-6、果穗中大：穗行数12-16行，千粒重280-350g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

I-7、玉米籽粒颜色：黄色；

I-8、茎秆强度大和韧性好至人为弯曲到地面不折断；

I-9、抗逆性强：抗三种以上主要病害、抗玉米螟等主要虫害，依据王晓鸣等著《玉米病虫害田间手册》判定是否具有抗性。

II、具有如下氮高效特异性状中的至少一种：

II-1、根系性状：为如下a、b和c所示，在选系晚代选择重点株系调查根系性状。

a、吐丝期根系中大，根层数为7-10层和/或总根数60-100条；

b、根上部平展，侧根总长达到6000-10000cm；

c、根下部深扎，根与茎间夹角小于25°；

II-2、熟相：中间型或绿熟型；

II-3、生育期：生育期适中(不同地区生育期差异很大，但所需积温是固定的)，生育期积温为2700℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天(ASI)；

II-4、产量：在相同的氮素施加量的条件下，氮高效自交系的玉米产量与对照自交系的玉米产量的关系满足如下条件：(氮高效玉米自交系的玉米产量-对照自交系的玉米产量)/对照自交系的玉米产量≥5％；

对照自交系为掖478。

III、配合力

亲本自交系的配合力满足如下条件：配合力＝(氮高效自交系与各骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种的玉米产量)/对照品种的玉米产量≥10％；

自交系配合力的鉴定方法：用1个自交系与几个骨干自交系组配成杂交组合，以这些组合比对照品种增产百分数的平均值表示这个自交系的一般配合力，即参照配合力。概念来源于(金镛，曹祖波，宁家林，等.通过辽宁省玉米品种试验评估其亲本自交系[J].国外农学-杂粮作物，1997，(2)：4-8)。

各骨干自交系为掖478、丹340、黄早4、齐319。

对照品种为农大108。

(3)筛选结果：

利用美国玉米杂交种“78599”自交形成二环系群体，从其群体中选择了一株农艺性状优良的特异株，利用上述筛选方法和选择标准，通过连续自交6代，育成稳定目的自交系作为母本。二环系群体每个单株都是不同的，选中的特异株是其中一个农艺性状都优良的一株，但其基因型是杂合的，需要自交6代后，基因型及农艺性状才能够稳定遗传。将得到的亲本自交系命名为自交系4-1。自交系4-1的田间表现如图2所示。

自交系4-1的各性状如下：

1)综合农艺性状如下：

株高199厘米；

穗位64厘米；

果穗：穗长14厘米，穗行数14-16行，千粒重330克，穗性状为筒状，穗轴为白轴，马齿型浅黄粒。

2)氮高效特异性状：

吐丝期根层数7层，总根数68条。上部平展，侧根总长达到7500cm。下部深扎，根与茎间夹角小于25°；熟相为中间型，光合功能期长。生育期105-110天；生育期积温2700℃；散粉期与吐丝期间隔小于2天。

在相同的氮素施加量的条件下，(自交系4-1的玉米产量-对照自交系掖478的玉米产量)/对照自交系掖478的玉米产量＝5.4％，满足≥5％的条件，即氮素利用效率高。

3)配合力：

(自交系4-1与骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种农大108的玉米产量)/对照品种农大108的玉米产量＝10％，满足≥10％的条件；

骨干自交系为掖478、丹340、黄早4、齐319。

二、杂交制种

(一)、制种思路及杂交

将步骤一得到的母本自交系4-1分别与骨干自交系或者按照杂种优势模式选择的不同血缘的自交系相互杂交组配，得到大量组合的F1代种子。

将每种组合的F1代种子分别单行种植，对照品种间隔种植，采取低氮低密(鉴定其耐低氮能力)、高氮高密(鉴定高产耐密潜力)同时筛选的方法进行第一次筛选，选择满足选择标准A、B和D中至少一种的杂交组合F1代，作为初筛杂交组合；将初筛杂交组合F1代种子分别单行种植，对照品种间隔种植，采取在低氮条件和高氮条件同时筛选的方法进行第二次筛选(即氮效率评价)，选择满足选择标准C且满足选择标准A和B中至少一种的杂交组合，即为双高效型杂交种。

(二)、初筛

以农大108为对照。

1、筛选方法

2000年，将每种组合的F1代种子分别单行种植，对照品种间隔种植，采取低氮低密(鉴定其耐低氮能力)、高氮高密(鉴定高产耐密潜力)同时筛选的方法进行第一次筛选。

低氮低密筛选条件：供氮水平为90kg N/hm²，磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥为100kgK₂O/hm²。施肥方式：磷钾肥作为基肥一次性施入，氮肥基肥一次性施入90kgN/hm²。种植密度为60000株/hm²(行距60cm，株距28cm)；

高密高氮筛选条件：供氮水平为240kg N/hm²，磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥为100kgK₂O/hm²。施肥方式：磷钾肥作为基肥一次性施入，氮肥基肥施入90kg N/hm²，拔节前期(6-9叶)追施氮肥150kg N/hm²。种植密度为80000株/hm²(行距60cm，株距21cm)。

2、筛选标准

选择在低氮低密筛选条件和高密高氮筛选条件均满足如下A、B和D条件中至少一种的杂交组合作为初筛杂交组合：

A、具有如下综合农艺性状中至少一种：

A-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于25°±5°；

A-2、株高：240-280cm；

A-3、穗上茎间距(大)：16-18cm，透光良好；

A-4、穗下茎间距(小)：12-15cm；

A-5、穗位偏低：80-110cm，即穗位高/株高＝0.36±0.03；

A-6、果穗中大：穗行数14～16行，千粒重350-420g，结实性好，果穗秃尖小、果穗不缺粒；

A-7、穗轴直径：2.6-3cm；

A-8、玉米籽粒颜色：黄色；

A-9、茎秆强度大、韧性好至人为弯曲到地面不折断；

A-10、抗逆性强：抗至少三种病害和/或抗玉米螟等主要虫害。

B、具有如下氮高效特异性状中的至少一种：

B-1、根系满足如下a)至d)所示条件中的至少一种：在根系发育最完整的吐丝期调查，

a)根层数：7-10层；

b)总根条数为60-100条；

c)根的上部平展和侧根总长达到8000-12000cm；

d)根下部与茎间夹角小于25°；

B-2、熟相：中间型或绿熟型。

B-3、生育期适中(不同地区生育期差异很大，但所需积温是固定的)，生育期积温2700℃，散粉与吐丝期间隔小于2天(ASI)。

D、产量评价指标满足如下条件：

初筛杂交组合与对照品种(农大108)在氮素施加量相同条件下，产量满足如下条件：

(初筛杂交组合的玉米产量-对照品种的玉米产量)/对照品种的玉米产量≥10％。

(三)、复筛(氮效率评价)

以农大108为对照。

1、方法

在2004-2008年分别在北京海淀东北旺、农大昌平实验站、北京农学院，将初筛得到的初筛杂交组合F1代按照如下方法进行复筛：

将初筛杂交组合F1代种子与对照品种间隔种植。采取低氮、高氮、同一密度同时筛选的方法，按照选择标准A、B、C进行评价，得到氮双高效型杂交种。低氮筛选设置三个重复，高氮筛选设置三个重复，小区面积为10-20平米。

低氮筛选条件：供氮水平为0kg N/hm²，种植密度为60000株/hm²(行距60cm，株距28cm)；磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥为100kgK₂O/hm²。施肥方式：磷钾肥作为基肥一次性施入。

高氮筛选条件：供氮水平为240kg N/hm²，种植密度为60000株/hm²(行距60cm，株距28cm)。磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥为100kgK₂O/hm²。施肥方式：磷钾肥作为基肥一次性施入，氮肥基肥施入90kg N/hm²，拔节前期(6-9叶)追施氮肥150kgN/hm²。

2、选择标准：

A：与步骤(二)中所述一致。

B：与步骤(二)中所述一致。

C：氮效率评价指标：满足如下C2-1和C2-2和C2-3条件：

C2-1：(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种的玉米产量)/高氮条件下对照品种的玉米产量≥5％；(即高氮条件下相对于对照品种产量增加5％以上)

C2-2：所述对照玉米品种的减产幅度-所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＞5％；(即相对高氮条件下，自身在低氮条件下的减产幅度比对照品种减产幅度低5％以上)；

C2-3：所述对照玉米品种的减产幅度≥20％，所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％；

所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照玉米品种的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量-低氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量)/高氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量]×100％。

(四)、杂交制种结果

通过以上方法，筛选到一个以自交系4-1为母本，以掖478为父本，进行杂交，得到的氮双高效型杂交新组合，将其定名为中农99。

中农99的性状如下：

1、综合农艺性状

株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于25°±5°，即半紧凑；叶色淡绿，叶片窄长；

穗上茎间距大：16cm，透光良好、穗下茎间距小：14cm；

株高：240cm；

穗位：94cm，即穗位高/株高＝0.39；

果穗中大：穗行数16行，千粒重350g，结实性好，不缺粒；

果穗筒型，穗长19.6cm，穗轴直径2.8cm。

玉米籽粒黄色，玉米籽粒半马齿型，花丝淡红色。

抗逆性强：该杂交种经抗病性田间表现中抗纹枯病、大斑病和小斑病，高抗茎腐病。

经农业部谷物品质监督检验测试中心(哈尔滨)分析：容重720g/L、粗蛋白9.32％、粗脂肪5.02％、粗淀粉72.34％、赖氨酸0.33％。

2、氮高效特异性状

吐丝期根系中地下根层数为8层，地上部气生根2-3层；吐丝期根系中总根数为60-70条；吐丝期根的上部平展、吐丝期根的侧根总长达到8600cm；

熟相：为中间型，穗部上下三片叶及以上叶片保持绿色不衰老。

生育期103d，比对照品种农大108早熟2d；

生育期积温2700℃；散粉期与吐丝期间隔小于2天。

3、双高效型高产表现

下述实验中，对照品种都是农大108。

3.1初筛结果：

产量评价指标(D)满足如下条件：

低氮低密：(中农99的玉米产量-农大108的玉米产量)/农大108的玉米产量＝15.6％(满足≥10％)。

高密高氮：(中农99的玉米产量-农大108的玉米产量)/农大108的玉米产量＝11.7％(满足≥10％)。

3.2复筛结果：

氮效率评价指标(C)如下：

C2-1：(高氮条件下中农99的玉米产量-高氮条件下对照品种的玉米产量)/高氮条件下对照品种的玉米产量＝10.5％(满足≥5％)；

C2-2：中农99减产幅度＝(高氮条件下中农99的玉米产量-低氮条件下中农99的玉米产量)/高氮条件下中农99的玉米产量×100％＝30％；满足≥20％；

对照品种减产幅度＝(高氮条件下农大108的玉米产量-低氮条件下农大108的玉米产量)/高氮条件下农大108的玉米产量×100％＝36％；满足≥20％；

中农99比对照品种减产幅度低6％(满足低于5％以上)。

图1为中农99与农大108对比照片。

3.32004-2005年参加北京市品种审定委员会组织的区域试验(区试编号氮高效1号)，证明其确有高产潜力。平均亩产达8955kg/hm²，比对照品种农大108增产5.1％，其中2004年居春播区试B组16个参试组合的第9位，亩产9230kg/hm²，比对照增产1.5％；2005年居春播区试A组15个参试组合的第8位，亩产8679kg/hm²，比对照增产8.6％。2005年生产试验平均亩产9000kg/hm²，比对照增产14.7％，列14个参试组合的第3位。

3.42006-2007两年参加广东省品种审定委员会组织的区域试验(区试编号NE1)，同样证明其确有高产潜力。平均亩产分别为6390kg/hm²和7400kg/hm²，2006年与对照种农大108产量基本持平，2007年比对照种增产5.73％。2007年生产试验平均亩产7581kg/hm²，比对照种农大108增产8.34％，参加汇总的3个试点有2个点亩产超过7500kg/hm²，最高产的信宜点亩产达到9354kg/hm²。

(五)栽培技术要点

适时足墒播种，行距60cm，株距33cm左右；一般种植密度52500株/hm²左右，不宜超过60000株/hm²。肥水管理适中即可，基肥施足磷、钾肥，可少施或不施氮肥，大喇叭口追施尿素，注意不要过量施用氮肥，施尿素总量不超过375kg/hm²。及时防治病虫害，适时晚收。加强肥水管理可争取高产，并注意深培土防倒伏。

(六)保持品种种性和种子生产的技术要点(杂交种含亲本)：

在甘肃地区制种，父本与母本同期播种，花期相遇80％以上，但为确保授粉良好，需保留20％的父本延迟5-7天播种。父母本行比4～6∶1。密度4000-4500株/亩。也可反交，父母本行比4∶1。父本与母本同期播种，父本自交系4-1花粉量稍小，为确保授粉良好，需保留30％的父本延迟5-7天播种。密度4500-5000株/亩。

父、母本亲本自交系严格隔离自交，提纯、繁殖，按自交系典型性状，严格田间去杂去劣。母本4-1特点为株型半紧凑，节间较大，上部叶片上举、平直、叶片较窄，下部叶片下弯。雄穗中轴长，分枝较少。株高250厘米，穗位100厘米，穗长14厘米，穗行数16-18行，千粒重330克，筒状穗，白轴，马齿型浅黄粒。生物量较大，保绿性较好。

实施例2、高氮高效型杂交种的制备

一、母本筛选

将西玉3号连续自交8代，将每代得到的自交系按照如下方法进行种植，再按照实施例1中步骤一中(2)亲本筛选标准进行筛选。

种植管理方法：施肥处理-氮肥为45kg N/hm²，磷肥为100kg P₂O₅/hm²，钾肥：100kgK₂O/hm²。全部肥料作为基肥一次性施入。种植密度为100,000株/公顷，根据实际情况调整行株距(可以选择行距60cm，株距17cm；或者行距50cm，株距20cm)。

结果得到满足所述筛选标准的目的自交系，将其作为母本，命名为自交系T63。自交系T63的田间表现如图2所示。

自交系T63的各性状如下：

1)综合农艺性状：

株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于15°；

株高：160cm；

穗上茎间距：平均11cm；

穗下茎间距：平均8.3cm；

穗位：50cm，即穗位高/株高＝0.31；

果穗中大：穗行数12行，千粒重平均280g，结实性好，果穗秃尖小，果穗不缺粒；

玉米籽粒颜色：黄色；

茎秆强度大、韧性好至人为弯曲到地面不折断；

抗逆性强：抗三种以上主要病害(纹枯病、大斑病、小斑病和茎腐病)、抗玉米螟虫害。

2)氮高效特异性状

在选系晚代选择重点株系调查根系性状，吐丝期根系中大，根层数8层，总根数70-80条。上部平展，侧根总长达到7500cm左右。下部深扎，根与茎间夹角小于25°；

熟相为绿熟型，穗部上下三片叶及以上叶片保持绿色不衰老，穗下部叶片也为绿色。

生育期适中，生育期积温2700℃，散粉与吐丝期间隔小于2天(ASI)。

在相同的氮素施加量的条件下，(自交系T63的玉米产量-对照自交系掖478的玉米产量)/对照自交系掖478的玉米产量＝5％(满足≥5％)。

3)配合力测定

(自交系T63与各骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种农大108的玉米产量)/对照品种农大108的玉米产量＝12％(满足≥10％)；

各骨干自交系为掖478、丹340、黄早4、齐319。

二、杂交制种

初筛和复筛方法与实施例1中所述基本一致。不同的是：复筛标准如下：

C1-1：(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种的玉米产量)/高氮条件下对照品种的玉米产量≥5％；(即高氮条件下相对于对照品种产量增加5％以上)

C1-2：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度-所述对照玉米品种的减产幅度≥5％(即相对于高氮条件下，自身在低氮条件下的减产幅度高于或等于对照品种的减产幅度5％以上)；

C1-3：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％，所述对照玉米品种的减产幅度≥20％；

所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照玉米品种的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量-低氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量)/高氮条件下所述对照玉米品种的玉米产量]×100％。

得到高氮高效型杂交种(命名为NE9)，其母本为自交系T63，父本为自交系沈137。

玉米自交系沈137的田间表现如图2。玉米自交系沈137满足实施例1中步骤一中(2)亲本筛选标准。

NE9田间表现如图3和图4。以农大108为对照。NE9的性状如下：

1、NE9的综合农艺性状

株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于25°，即紧凑；叶色淡绿，叶片宽大；

穗上茎间距：17cm，透光良好，穗下茎间距：15cm；

株高：280cm；

穗位：110cm，即穗位高/株高＝0.39；

果穗中大：穗行数16行，千粒重350g，结实性好，不缺粒；

果穗筒型，穗长18-21cm，穗轴直径2.9cm。

玉米籽粒黄色，玉米籽粒半马齿型，花丝淡红色，雄穗分枝5-6个，花粉黄色。

抗逆性强：该品种经抗病性田间表现抗纹枯病、茎腐病、大斑病和小斑病。

2、氮高效特异性状

吐丝期根系中地下根层数为9层，地上部气生根2-3层；吐丝期根系中总根数为70-80条；吐丝期根的上部平展、吐丝期根的侧根总长达到9500cm；

熟相：为绿熟，穗部上下三片叶及以上叶片保持绿色不衰老，穗下部叶片也为绿色。

生育期与比对照品种农大108相同；

生育期积温2750℃；散粉期与吐丝期间隔小于2天。

3、氮高效型表现

3.1初筛：

产量指标结果如下：

(NE9的玉米产量-农大108的玉米产量)/农大108的玉米产量＝20％(满足≥10％)。

3.2复筛：

氮效率评价指标如下：

C1-1：(高氮条件下NE9的玉米产量-高氮条件下农大108的玉米产量)/高氮条件下农大108的玉米产量＝5.4％(满足≥5％)；(即高氮条件下相对于对照品种产量增加5％以上)

C1-2：NE9的减产幅度-农大108的减产幅度＝14％(满足高于或等于5％以上)(即相对于高氮条件下，自身在低氮条件下的减产幅度高于农大108的减产幅度5％以上)；

NE9的减产幅度＝[(高氮条件下NE9的玉米产量-低氮条件下NE9的玉米产量)/高氮条件下NE9的玉米产量]×100％＝44％；满足大于等于20％。

农大108的减产幅度＝[(高氮条件下农大108的玉米产量-低氮条件下农大108的玉米产量)/高氮条件下农大108的玉米产量]×100％＝30％；满足大于等于20％。

Claims (9)

1.氮高效玉米的制种方法，包括如下步骤：将玉米父本和玉米母本进行杂交，得到杂交组合F1代种子，将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选，选择满足(1)所示条件的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子即为高氮高效型玉米杂交种，选择满足(2)所示条件的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子即为氮双高效型玉米杂交种；所述杂交组合F1代植株由所述杂交组合F1代种子发育而成；

(1)包括如下C1-1和C1-2所示条件：

C1-1：(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种I的玉米产量)/高氮条件下对照品种I的玉米产量≥5％；

C1-2：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度-所述对照品种I的减产幅度≥5％；

所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述高氮高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照品种I的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照品种I的玉米产量-低氮条件下所述对照品种I的玉米产量)/高氮条件下所述对照品种I的玉米产量]×100％；

(2)包括如下C2-1和C2-2所示条件：

C2-1：(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-高氮条件下对照品种I的玉米产量)/高氮条件下对照品种I的玉米产量≥5％；

C2-2：所述对照品种I的减产幅度-所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＞5％；

所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度＝[(高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量-低氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量)/高氮条件下所述氮双高效型玉米杂交种的玉米产量]×100％；

所述对照品种I的减产幅度＝[(高氮条件下所述对照品种I的玉米产量-低氮条件下所述对照品种I的玉米产量)/高氮条件下所述对照品种I的玉米产量]×100％。

2.根据权利要求1所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：

所述(1)中包括如下C1-3所示条件：

C1-3：所述高氮高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％，所述对照品种I的减产幅度≥20％；

所述(2)中包括如下C2-3所示条件：

所述对照品种I的减产幅度≥20％，所述氮双高效型玉米杂交种的减产幅度≥20％；

所述玉米产量为单位面积内玉米籽粒的干重；

所述高氮条件包括：供氮水平为(200-300)kg N/hm²；所述低氮条件包括：不施加氮肥。

3.根据权利要求1或2所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：

所述高氮条件包括：供磷水平为100kg P₂O₅/hm²和供钾水平为100kgK₂O/hm²；

所述低氮条件包括：供磷水平为100kg P₂O₅/hm²和供钾水平为100kgK₂O/hm²；

所述低氮条件和所述高氮条件中的种植密度及行距及株距均相同。

4.根据权利要求1所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述方法中，所述(1)或(2)所示条件中还包括如下B-1、B-2和B-3所示条件中的至少一种：

B-1、吐丝期根系满足如下a)至d)中所示条件中的至少一种：

a)、层数：7-10层；

b)、总根条数为60-100条；

c)、根的上部平展和侧根总长达到8000-12000cm；

d)、根的下部与茎间夹角小于25°；

B-2、熟相为中间型或绿熟型；

B-3、生育期积温为2700℃-2750℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天。

5.根据权利要求4所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述方法中，所述(1)或(2)所示条件中还包括如下A-1至A-10所示条件中的至少一种：

A-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于30°；

A-2、株高：240-280cm；

A-3、穗上茎间距：16-18cm；

A-4、穗下茎间距：12-15cm；

A-5、穗位：80-110cm或穗位高/株高＝0.36±0.03；

A-6、果穗：穗行数14～16行，千粒重350-420g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

A-7、穗轴直径：2.6-3cm；

A-8、玉米籽粒颜色：黄色；

A-9、茎秆强度和韧性至人为弯曲到地面不折断；

A-10、抗逆性：抗至少三种病害和/或抗虫害；所述虫害为玉米螟虫害。

6.根据权利要求5所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选的方法包括如下步骤：将所述杂交组合F1代种子分别在低氮条件下和高氮条件下种植；

将所述杂交组合F1代种子进行种植筛选的方法包括如下步骤：将所述杂交组合F1代种子分别在低氮低密和高氮高密条件下种植，选择在低氮低密和高氮高密条件下均满足所述B-1至B-3、A-1至A-10和如下D所示条件中的至少一种的杂交组合F1代植株，其对应的杂交组合F1代种子记作初筛杂交组合；将所述初筛杂交组合种子分别在低氮条件下和高氮条件下种植；

D：在相同供氮水平下，初筛杂交组合与对照品种I的玉米产量满足如下条件：(初筛杂交组合的玉米产量-对照品种I的玉米产量)/对照品种I的玉米产量≥10％；

所述低氮低密条件中，供氮肥水平为90kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm或50cm，株距为28cm或33cm；

所述高氮高密条件中，供氮肥水平为240kg N/hm²，供磷肥水平为100kgP₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为80000株/hm²，行距为60cm，株距为21cm；

所述低氮条件中，供氮肥水平为0kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm或50cm，株距为28cm或33cm；

所述高氮条件中，供氮肥水平为240kg N/hm²，供磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²；供钾肥水平为100kgK₂O/hm²，种植密度为60000株/hm²，行距为60cm，株距为28cm。

7.根据权利要求6所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述低氮低密条件中，所述氮肥、磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；

所述高氮高密条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；所述氮肥作为基肥施加，施加量为90kg N/hm²；所述氮肥作为追肥施加，施加量为150kg N/hm²，施加时期为拔节前期；

所述低氮条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；

所述高氮条件中，所述磷肥和钾肥作为基肥一次性施加；所述氮肥作为基肥施加，施加量为90kg N/hm²；所述氮肥作为追肥施加，施加量为150kg N/hm²，施加时期为拔节前期。

8.根据权利要求1所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述玉米父本和/或玉米母本为满足如下I、II和III条件中至少一种的玉米自交系：将所述玉米父本和玉米母本均记作亲本玉米；

I、如下条件中的至少一种：

I-1、株型：茎与植株上位穗上叶夹角小于30°；

I-2、株高：160cm-200cm；

I-3、穗上茎间距：12-14cm；

I-4、穗下茎间距：7-11cm；

I-5、穗位：45-65cm，或穗位高/株高＝0.3±0.02；

I-6、果穗：穗行数12-16行，千粒重280-350g，结实性好，果穗秃尖小和/或果穗不缺粒；

I-7、玉米籽粒颜色：黄色；

I-8、茎秆强度和韧性：人为弯曲茎秆到地面也不折断；

I-9、抗逆性：抗至少三种病害和/或抗虫害；所述虫害为玉米螟虫害；

II、如下条件中的至少一种：

II-1、根系性状：为如下a、b和c中的至少一种：

a、吐丝期根系中大，根层数为7-10层和/或总根数60-100条；

b、根上部平展，侧根总长达到6000-10000cm；

c、根下部深扎，根与茎间夹角小于25°；

II-2、熟相：中间型或绿熟型；

II-3、生育期：生育期积温为2700℃-2750℃，和/或散粉期与吐丝期间隔小于2天；

II-4、产量：在相同的氮素施加量的条件下，亲本玉米自交系的玉米产量与对照自交系II的玉米产量的关系满足如下条件：(亲本玉米自交系的玉米产量-对照自交系II的玉米产量)/对照自交系II的玉米产量≥5％；

III、亲本玉米自交系的配合力满足如下条件：

(亲本玉米自交系与各骨干自交系杂交得到的F1代的玉米平均产量-对照品种I的玉米产量)/对照品种I的玉米产量≥10％；

所述各骨干自交系为掖478、丹340、黄早4或齐319；

所述玉米产量为单位面积内玉米籽粒的干重。

9.根据权利要求8所述的氮高效玉米的制种方法，其特征在于：所述亲本玉米自交系是按照包括如下步骤的方法筛选得到的：

将待筛选玉米自交系在低氮高密条件下进行种植，观察种植得到的玉米的性状，符合所述I、II和III条件中至少一种的玉米自交系即为亲本玉米自交系；

所述低氮高密条件包括如下：施加的氮肥水平为45kg N/hm²，施加的磷肥水平为100kg P₂O₅/hm²，施加的钾肥水平为100kg K₂O/hm²；种植密度为100,000株/公顷；行距为50cm-60cm或50cm或60cm，株距为17cm-20cm或17cm或20cm；

所述父本为玉米自交系掖478或玉米自交系沈137；所述母本为玉米自交系4-1或玉米自交系T63；所述对照品种为农大108。

Images