CN103518613A - 一种优质高产广适玉米新品种的育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优质高产广适玉米新品种的育种方法，具体是将玉米品系7239与CML285杂交，获得S1代种子，经优选株自交，育得玉米品系桂39722；同时将玉米品系Swan(late)C₄经优选株自交，育得玉米品系桂兆18421；再以桂39722为母本，以桂兆18421为父本，杂交育得优质高产广适玉米新品种桂单0810。本发明的优点是父本和母本性状优良、配合性高，所育得的桂单0810产量高、抗性强、品质好、适应性广，特别适于全广西种植，也适宜在华南、西南地区及东南亚部分国家一定范围内种植。

Description

一种优质高产广适玉米新品种的育种方法

技术领域

本发明属于作物育种技术领域，尤其涉及一种优质高产广适玉米新品种的育种方法。

背景技术

玉米是世界重要作物，其总产量仅次于小麦，位居第二，玉米已上升为我国第一大粮食作物，在粮食安全中具有重要的战略地位。引领和支撑我国现代玉米产业发展，是国家玉米产业技术体系科技进步的根本任务。

玉米杂交种在生产上的应用是提高玉米产量的重要手段之一，自East和Shul在1908～1909年发现玉米自交衰退、杂交优势现象后，引起了科学家的极大兴趣。上世纪20年中期首个玉米杂交种（三交种）商业化并在生产上得到利用。自此，掀起了玉米杂交种研究和利用的热潮。首个玉米单交种于1963年在美国得到应用。当前，在玉米杂交种的选育和利用上，除注重产量外，极为重视抗逆性。2011年，墨西哥国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）为了提高全球发展中国家的玉米产量，向CGIAR(国际农业磋商组织)提出的MAIZE项目中将耐胁迫玉米品种的选育及示范、推广作为其重要的研究内容之一。

当前，我国现有的玉米品种不能满足生产需要，主要包括品种抗逆性不强、品种性状不适应、种子质量不适应，难以适应玉米生产机械化的要求。玉米种业发展相对落后，面临的形势特别严峻，虽然国内玉米品种数量较多，但是原创自交系水平低，与国外一些优势品种相比，国内大部分玉米品种不适宜密植和机械化作业，玉米种子发芽势偏低，洋种子逼退国产种子，挤占国内种子市场，削弱我国育种优势，严重威胁粮食安全。

实践表明，玉米育种成果的体现主要表现在强杂种优势杂交种的选育，而强杂种优势杂交种选育、利用的关键是合理选择亲本。因此，目前急需选择优质、配合力高的玉米品系作为亲本，杂交培育出产量高、抗逆性强、适应性广的玉米新品种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种品质好、产量高、综合抗性强、适应性广的优质玉米新品种的育种方法。

本发明所提供的一种优质高产广适玉米新品种的育种方法，包括以下步骤：

（a）将玉米品系7239与CML285杂交，获得S1代种子，经优选株自交，育得玉米品系桂39722；

（b）将玉米品系Swan(late)C₄经优选株自交，育得玉米品系桂兆18421；

（c）以桂39722为母本，以桂兆18421为父本，杂交育得优质玉米新品种桂单0810。

优选地，步骤（a）中所获得的S1代种子经三世代优选株自交，育得玉米品系桂39722。

优选地，步骤（b）中将玉米品系Swan(late)C₄经三世代优选株自交，对S3株系进行配合力测定，选育出配合好的SN-18-3-1和SN-4-2-1株系，再将SN-18-3-1和SN-4-2-1杂交选系，经三世代优选株自交，育得玉米品系桂兆18421。

更优选地，步骤（a）中，进一步对桂39722品系进行进行配合力测定，选择配合力好、抗逆性强、产量高的优选株进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，留选果穗的种子用于步骤（c）的杂交育种。

更优选地，步骤（b）中，进一步对桂兆18421品系进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，留选果穗的种子用于步骤（c）的杂交育种。

本发明母本桂39722的主要特征如下：

经广西玉米研究所植保室鉴定：南方锈病接种鉴定为1级，属高抗。大斑病接种鉴定病级为1级，属高抗；小斑病接种鉴定病级为1级，属高抗。纹枯病接种鉴定为7级，属感病；自然发病鉴定为3级，属抗病。青枯病自然诱发鉴定病株率为15%，属抗病。有较强的抗旱性，生育期适宜，产量较高，配合力好，高抗大小斑病、南方锈病，淀粉含量高，苞叶包紧性好，雄穗抽出后3～5d散粉，做母本时，利于保证制种纯度。苗期长势旺，中期叶片大小适中，采光性好，籽粒色泽好，大粒。主要缺点是感纹枯病。对其品质进行测试表明：蛋白质含量9.6%，粗脂肪含量3.6%，赖氨酸含量0.26%，淀粉含量73.9%，氨基酸总量8.98%，氨基酸和淀粉含量较高，品质好。

本发明父本桂兆18421的主要特征如下：

经广西玉米研究所植保室鉴定：南方锈病接种病级为9.0级，属高感；大斑病接种鉴定病级为1级，属高抗；小斑病接种鉴定病级为1级，属高抗；青枯病自然发病鉴定结果为病株率0%，属高抗。2006年和2007年经盆栽和田间抗旱性鉴定，耐旱性属中上。生育期适宜；花粉量大，产量较高；苞叶包紧性好，籽粒色泽好，粒深；高抗大小斑病、青枯病；蛋白质和淀粉含量高；配合力高。主要缺点是高感南方锈病。对其品质进行测试表明：蛋白质含量13.5%、淀粉含量75.1%、脂肪含量5.11%、赖氨酸含量0.34%、氨基酸总量10.84%，蛋白质及淀粉含量高，品质好。

由本方法培育而成的桂单0810主要特征如下：

生育期春播120d，秋播110d。种子扁圆形,金黄色，籽粒较大。露地播种时的最低温度为100C。种子顶土力强，苗期长势中上，成熟期青枝腊杆。第一叶鞘颜色紫红色，叶片浅紫色；第一叶尖端为匙形。抽雄期主茎上节间及叶鞘颜色为紫色，茎基部较紫；茎“之”字型程度弱，支持根（气生根）紫红色。雄穗最低侧枝位以上主轴较长（45cm），一级分枝10～14条，二级分枝0～3条；最高侧枝位以上主轴较长（35cm）；雄花护颖主体为绿色，但有紫红色条纹出现；花药绿黄色，稃片白色，花粉量大。花丝淡红色，ASI值1～2d。成株期叶色浓绿，叶片较宽偏长，叶缘波状少，株型披散。株高280cm；穗位高120cm，总叶片数19～20叶。果穗着生于倒数第6～7叶，穗柄向上，穗上叶披散；苞叶绿色、有弱的浅红色条纹出现，苞叶长度中、包紧度较紧。果穗筒型，穗长18～19.0cm，穗粗4.6cm，穗行数12～16行，行粒数38～40粒，秃顶长0.5～1.0cm。轴心白色，千粒重约340g/l。出籽率85%。籽粒桔黄色,硬粒型，果穗外观优，容重810g/l。

本发明合理选择了抗性好、性状优良、配合性高的父本和母本，培育所得的桂单0810实现了以下有益效果：

（1）生育期适宜，产量稳定、产量高，在多次鉴定试验中产量能达到8250～10500kg/h，产量潜力12000kg/h。

（2）苞叶包紧性好；籽粒桔黄色，硬粒型,粒大籽深，外观好；出籽率高，可达到85%；容重重，可达到810g/l。

（3）综合抗性好，经鉴定可抗大斑病、小斑病、纹枯病、锈病、高抗茎腐病、中抗玉米螟，并且高抗粒腐病、高抗丝黑穗病，耐旱耐瘠。

（4）适应性广，试验示范结果表明适宜全广西种植,也适应华南、西南部分地区及东南亚部分国家如越南、马来西亚种植。

（5）蛋白质及淀粉含量高，品质好，经测定蛋白质含量为12.1%、脂肪含量为5.99%、淀粉含量为75.2%、赖氨酸含量为0.32%。

实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和本质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

实施例中涉及的玉米品系7239、CML285、Swan(late)C₄、桂39722、桂兆18421、正大619均可从广西农业科学院玉米研究所获得。

实施例1优质高产广适玉米新品种桂单0810的育种方法

1.母本桂39722的选育：2003年上半年用7239（隆玉2号母本之一）与CML285（品种主育者于1998年从国际玉米小麦改良中心CIMMYT引进）杂交建立选系基础群体7239×CML285。2003年下半年从该选系基础群体中选优株连续自交至S3代，2005年进行配合力、自身产量、抗病性、ASI等鉴定和评价，从中选育出自身产量高、抗病、配合力高的株系桂39722。2005下半年～2008年继续对桂39722株系进行选优株自交、选留果穗。2008年选优株和典型植株进行自交，并选留典型果穗。2009年以后选典型植株进行自交和姐妹交交替进行、并选留典型果穗做育种家种子。

2.父本桂兆18421的选育：1999年，品种主育者从泰国引进玉米群体Swan(late)C₄，并进行生育期、植株农艺性状及抗病性等评价。2000～2001年上半年用系谱法从该群体中选优株自交和选择至S3代，2001年下半年对来自该群体中的S3株系进行配合力测定，2002年下半年从中鉴定出SN-18-3-1和SN-4-2-1等株系。2003年上半年，用SN-18-3-1和SN-4-2-1组成基础材料SN-18-3-1×SN-4-2-1用于选系。2003年下半年从该选系基础群体中选优株连续自交至S3代，2005年进行配合力、自身产量、抗病性、ASI等鉴定和评价，从中选育出自身产量高、抗病、配合力高的株系桂兆18421。2005年下半年～2007年继续对桂兆18421株系进行选优株自交、选留果穗。2008年选优株和典型植株进行自交，并选留典型果穗。2009年以后选典型植株进行自交和姐妹交交替进行、并选留典型果穗做育种家种子。

3.2007年上半年，以桂39722为母本，以桂兆18421为父本，杂交获得产量高、综合抗性好、适应性广桂单0810。

试验例1营养成分测定

营养成分测定由广西分析测试中心进行，测试方法按常规技术进行，测试结果如表1：

表1桂单0810的营养成分

试验例2产量表现

1.广西普通玉米区域试验中的表现

1.1  2009年广西普通玉米筛选试验（秋季，参试代号为桂0810）结果：产量变幅5001～8205kg/hm2，平均7006.5kg/hm2，比对照正大619平均增产730.5kg/hm2，平均增产率11.6%，在参试的组合中排位第二（数据引自2009年广西普通玉米筛选试验总结）。

1.2  2010年广西玉米区域试验结果：春秋两季平均产量7075.5kg/hm2，比对照种正大619增产13.5%，排第1位。春季平均产量6865.5kg/hm2，比对照种正大619增产13.0%，居参试种第1位，产量变幅5764.5～8725.5kg/hm2。秋季平均产量7284.0kg/hm2，比对照种正大619号增产14.0%，居参试种第1位，产量变幅5725.5～8608.5kg/hm2。一年两季12参试点次都比对照增产，占参试点次100%（数据引自2010年广西玉米新品种试验总结）。

1.3  2011年广西玉米生产试验结果：春秋两季平均产量7704.0kg/hm2，相邻对照正大619（CK）7305.0kg/hm2，比对照增产5.5%，一年两季11参试点次有8点次比对照增产，占参试点次72.7%（数据引自2011年广西玉米新品种试验总结）。

2.试种示范产量表现

2.1  2007年下半年在广西农科院玉米研究所试验地鉴定产量为9324.0kg/hm2，比CK正大619增产904.5kg/hm2，增产率15.0%。

2.2  2008年下半年广西农科院玉米研究所多点鉴定试验（参试代号为08下HP02，鉴定点有广西都安、宜州、贵港、靖西、武宣），产量变幅6678.75～10114.80kg/hm2，平均7643.55kg/hm2，比对照（CK）正大619平均增产830.7kg/hm2，平均增产率12.19%，在参试的105个组合中排位第一[数据引自《2008年秋季玉米新组合异地鉴定总结》]。

2.3  2009年广西农科院玉米研究所多点鉴定试验（鉴定点有：广西都安、宜州、贵港、靖西、天等、南丹，参试代号为09上HP01、09上HP05、09上HP07），09上HP01产量变幅6615.00～9042.90kg/hm2，平均8267.1kg/hm2，比CK正大619平均增产614.1kg/hm2，平均增产率8.02%，在参试的112个组合中排位第三；09上HP05产量变幅7455.00～9228.6kg/hm2，平均8335.5kg/hm2，比CK正大619平均增产682.5kg/hm2，平均增产率8.91%，在参试的112个组合中排位第二；09上HP07产量变幅7216.8～9500.1kg/hm2，平均8393.1kg/hm2，比CK正大619平均增产754.05kg/hm2，平均增产率9.87%，在参试的112个组合中排位第一[数据引自《2009年上半年玉米新组合异地鉴定总结》]。

2.4  2009年《中国-东盟玉米新杂交种鉴定试验》，上半年鉴定结果：产量9979.8kg/hm2，比对照正大619增产1657.05kg/hm2，增产率19.91%，在参试的44个组合中（含对照）排位第一[数据引自《2009年上半年中国-东盟玉米新杂交种鉴定试验总结》]，下半年的鉴定结果：产量7593.0kg/hm2，比对照正大619增产681.45kg/hm2，增产率9.86%，在参试的18个组合中（含对照）排位第一[数据引自《2009年下半年中国-东盟玉米新杂交种鉴定试验总结》]。

2.5  2010年参加“863”强优势玉米杂交组合联合鉴定：广西点（二组）产量9234.6kg/hm2，增产21.3%；贵阳点产量11454.6kg/hm2，增产24.28%；昆明点产量12679.5kg/hm2，增产42.35%；四川点平均产量9641.05kg/hm2，增产30.19%（数据由黄开键提供）。2010年越南试种：产量12641kg/hm2,在参试的20个组合中排位第1（数据由越南国家玉米研究所提供）。

2.6  2011年上半年越南试种，与当地国际品牌品种NK6654（对照）产量持平（数据由越南国家玉米研究所提供）。2011年在广西都安、平果、贵港等县进行了小面积试种示范，表现良好。2011年参加了十一届亚洲玉米大会玉米新品种展示（广西农科院玉米研究所）及由广西农业厅举办的“看禾选种”新品种展示（广西南宁五塘），反响良好。五塘展示测产为8940kg/hm2。

2.7  2012年：结合广西玉米产业体系及合作单位的推广体系在全区进行了试种示范，面积3000多亩，在广西贵港、都安、富川、天等、靖西、巴马、乐业、来宾、忻城、上林等地均深受广大农民群众的欢迎。如都安县科技局结合当地的玉米高产创建，经产量验收：春玉米验收2点，产量为8275.5kg/hm2、8230.5kg/hm2，平均8298.0kg/hm2，比正大619（6891.0kg/hm2）增产1404.0kg/hm2，增产率20.42%；下半年进行了3点验收，产量分别为一类田9859.5kg/hm2、二类田8337.0kg/hm2、三类田8233.5kg/hm2，3点平均8298.0kg/hm2，正大619产量7704.0kg/hm2，比其增产1105.5kg/hm2，增产率14.3%（数据由都安县科技局提供）。上半年灵川县经广西玉米产业体系桂林站组织验收产量为8733.0kg/hm2，天等县经广西玉米产业体系崇左站组织验收产量（湿果）为10314.75kg/hm2。巴马县当地农业局组织验收产量：最高8700kg/hm2，最低7200kg/hm2，平均7950kg/hm2。贵港县：经当地农民组织组织验收，上下半年产量9750～10500kg/hm2。另外，桂单0810在马来西亚试种，表现良好。

2.8  2013年：在广西各地进行了试种示范，试种示范面积达15万亩。如都安县科技局结合当地的玉米高产创建，经产量验收：一类田9693.6kg/hm2、二类田8925.6kg/hm2、三类田8330.7kg/hm2，3点平均8983.35kg/hm2，正大619为8164.5kg/hm2，比其增产818.85kg/hm2，增产率10.03%（数据由都安县科技局提供）。

试验例3抗病虫接种鉴定

对桂单8010进行常规的抗病虫接种试验，鉴定结果如下：抗大斑病、抗小斑病、抗纹枯病、抗锈病、高抗茎腐病、中抗玉米螟，田间调查结果：高抗粒腐病（0.3%）、高抗丝黑穗病（0.0%）。

通过以上试验数据可知，通过桂39722和桂兆18421杂交培育而得的桂单0810产量高、产量稳定、品质好、适应性广、抗性强，其优良的性状得益于双亲优良性状的累加或互补。桂单0810的优良品质是依靠发明人通过大量工作，合理选择了性状优良、配合性高的父本和母本，并使用合适的杂交培育方法实现的。

Claims (5)

1.一种优质高产广适玉米新品种的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将玉米品系7239与CML285杂交，获得S1代种子，经优选株自交，育得玉米品系桂39722；

（b）将玉米品系Swan(late)C₄经优选株自交，育得玉米品系桂兆18421；

（c）以桂39722为母本，以桂兆18421为父本，杂交育得优质高产广适玉米新品种桂单0810。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（a）中所获得的S1代种子经三世代优选株自交，育得玉米品系桂39722。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（b）中将玉米品系Swan(late)C₄经三世代优选株自交，对S3株系进行配合力测定，选育出配合性好的SN-18-3-1和SN-4-2-1株系，再将SN-18-3-1和SN-4-2-1杂交选系，经三世代优选株自交，育得玉米品系桂兆18421。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（a）中，进一步对桂39722品系进行进行配合力测定，选择配合力好、抗逆性强、产量高的优选株进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，留选果穗的种子用于步骤（c）的杂交育种。

5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（b）中，进一步对桂兆18421品系进行连续三世代的优选株自交、留选果穗，留选果穗的种子用于步骤（c）的杂交育种。