CN104782478A

CN104782478A - 一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法

Info

Publication number: CN104782478A
Application number: CN201510131432.0A
Authority: CN
Inventors: 李潮海; 黄连富; 李鸿萍; 董朋飞; 杨春收
Original assignee: Henan Agricultural University
Current assignee: Henan Agricultural University
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: CN104782478B

Abstract

本发明公开了一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，通过利用河南与海南两个生态区一年两地三季间生态环境的差异，海南采用水肥处理，设置正常管理和旱瘠管理，播种密度均为品种适宜密度，播种2期，一期10月中旬播种，二期2月上旬播种；河南采用密度处理，于6月中旬播种，在6种试验环境条件下对玉米新品种（组合）的产量、主要农艺性状及主要抗病性进行全面评价，尽可能使品种（组合）在一年两地三季内遭遇各种逆境条件，以利于快速高效地鉴定出高产稳产广适性玉米新品种（组合），减少新品种（组合）鉴定周期和次数，加快玉米新品种（组合）的选育速度，从而缩短育种进程。

Description

一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法

技术领域

本发明属于玉米新品种(组合)鉴定技术领域，是一种高产稳产广适性玉米新品种(组合)的快速鉴定方法。

背景技术

玉米是我国种植面积最大的粮食作物，其生产能力与我国粮食安全密切相关。培育高产稳产广适性玉米新品种是实现粮食不断增产的重要途径。玉米品种培育周期长，过程复杂，准确鉴定玉米新品种的丰产性、稳产性及区域适应性是玉米品种培育中的重要环节。

为保证育成品种的产量稳定性和广泛适应性，育种工作者需要在多年份、多地点对新品种(组合)进行评价。目前国内外对玉米新品种的评价多采用大范围的多点测验、设置逆境如高密度、低肥、干旱或者设置多逆境的复合胁迫等进行筛选评价，其关键在于对其抗逆性进行鉴定与评价。设置不同种植密度可以对品种的单株生产能力和综合抗逆性进行有效评价，但容易选育出对密度过度依赖型品种。多年多点测验可以主动寻求玉米生长季可能遇到的各种逆境条件，结果准确可靠，但由于不同生态区域、不同年际间的生态环境条件变化多端，试验数据相差悬殊，对鉴定结果影响较大，给育种者的选择和鉴定工作带来很大困难和偏差。且这些鉴定方法耗费大量人力、物力、财力，育种成本过高，非一般育种单位所能承受。一个品种从材料组配到进入生产，需要十多年的时间，品种选育周期长，主栽品种更新慢，难以满足生产及市场的发展需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统鉴定方法品种选育周期长，主栽品种更新慢的缺陷，提供一种快速高效的玉米新品种(组合)“河南海南一年两地三季”的鉴定方法，减少新品种(组合)鉴定周期和次数，加快玉米新品种(组合)的选育速度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，鉴定条件如下：

(1)六种鉴定环境的设置：在河南郑州、海南三亚2个生态区域进行，一周年内在河南、海南共设置六个环境条件，其中海南采用水肥处理，播种密度均为品种适宜密度，播种2期，一期10月中旬播种，二期2月上旬播种；河南采用密度处理，于6月中旬播种；

(2)田间种植：等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复；

(3)试验管理：按600Kg/亩产量水平分两次追肥，播种后浇蒙头水，玉米生长期间视土壤墒情合理灌水，其他管理同一般大田；

(4)调查指标：产量、主要农艺性状及主要病害；

(5)数据分析：对比研究产量、主要农艺性状及主要病害在河南海南两地的生态稳定性和相关性，本发明所述的产量、主要农艺性状及主要病害调查根据农业部玉米新品种区域试验调查方法进行。

所述快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的具体鉴定方法步骤如下：

(1)6月中旬在河南郑州播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，采用密度处理设置两个环境条件；

(2)在海南三亚播种2期，一期10月中旬播种，二期2月上旬播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，播种密度均为品种适宜密度，采用水肥处理设置四个环境条件；

(3)按亩产600Kg水平分两次追肥，播种后浇蒙头水，玉米生长期间视土壤墒情合理灌水，其他管理同一般大田；

(4)以产量、主要农艺性状及主要病害为调查指标，进行数据分析，对比研究产量、主要农艺性状及主要病害，分析新品种在河南海南两地的丰产稳产性及其相关性。

所述步骤(1)中河南采用密度处理即设置品种适宜密度和适宜密度基础上增加15000株/公顷。

所述步骤(2)中海南采用水肥处理即设置正常和旱瘠2个处理，旱瘠处理较正常处理全生育期浇水量、施肥量减半。

所述步骤(3)试验管理中两次追肥的操作方法为：第一次追肥在苗期追施复合肥(N:P₂O₅:K₂O＝15:15:15)50Kg/亩，第二次在大喇叭口期追施尿素15-20Kg/亩。

本发明的有益效果：1、充分利用河南、海南一年两地三季的生态条件，通过自然发生(河南苗期干旱、中后期高温、阴雨寡照；海南光照充足、气温日较差小、干旱、一期中后期低温、二期后期高温高湿等)和人为设置的土壤逆境，尽可能使新品种(组合)在一年两地三季内遭遇各种逆境条件，以利于对品种(组合)进行全面的综合评价。一年进行三季鉴定，加快了育种进程。

2、不同品种(组合)主要农艺性状和主要病害在河南、海南两地表现一致性较高，且有些病害在海南自然发病率高，如青枯病、南方锈病在海南二期的发病较重，因此在海南可对新品种的耐高温能力和部分抗病性有效鉴定。

3、不同品种(组合)的产量在各鉴定环境条件下表现差异较大，仅仅利用一种生态环境或者任意一种鉴定环境都不能对品种的综合性能进行很好的评价，利用“河南海南一年两地三季”的方法能够对玉米新品种(组合)进行更有效地鉴定。

具体实施方式

本发明于2011-2012年分别在河南农业大学科教园区试验田(简称：河南)、海南省三亚市南滨育种基地(简称：海南)进行试验研究。

一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，步骤如下：

(1)6月中旬，在河南郑州播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，采用密度处理，设置品种适宜密度和适宜密度基础上增加15000株/公顷；

(2)海南一期：10月中旬，在海南三亚按品种适宜密度播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，采用水肥处理，设置正常管理和旱瘠管理，旱瘠较正常管理全生育期浇水量、施肥量减半；

(3)海南二期：2月上旬，在海南三亚按品种适宜密度播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，采用水肥处理，设置正常管理和旱瘠管理，旱瘠管理较正常管理全生育期浇水量、施肥量减半；

(4)试验管理：施肥按600Kg/亩产量水平分两次追肥，第一次追肥在苗期追施复合肥(N:P₂O₅:K₂O＝15:15:15)50Kg/亩，第二次在大喇叭口期追施尿素15-20Kg/亩，播种后浇蒙头水，其他按常规大田管理进行；

(5)调查指标：产量、主要农艺性状及主要病害；

(6)数据分析：对比分析产量、主要农艺性状及主要病害在河南海南两地的生态稳定性和相关性，本发明所述的产量、主要农艺性状及主要病害调查根据农业部玉米新品种区域试验调查方法进行。

1、河南海南两地玉米主要性状变化及其与选择的关系

1.1生育期的变化

试验表明：11个品种生育期平均海南一期较河南延长5.7天，海南二期较河南缩短7.02天(表1)。河南与海南一期、海南二期的生育期相关系数分别为r＝0.81^**和r＝0.59^*，达到极显著和显著水平。各品种生育期在河南相差2.25天，在海南一期和海南二期均相差4天，品种间生育期天数差异较河南增大，因此在海南更有利于品种生育期的鉴定。尽管在海南品种间的生育期天数差异增大，但仍然表现出与河南一致的属性规律，即在河南早熟的品种，在海南依然早熟；在河南晚熟的品种，在海南依然晚熟。说明生育期的遗传力较强，因此在海南可以对生育期进行有效鉴定。

表1 玉米品种南北种植生育期的变化

1.2产量及主要农艺性状的变化

玉米营养生长阶段，由于海南平均气温较河南低，植株节间生长慢，且地上总节间数较河南平均少一个节间，而导致株高、穗位高显著降低(表2)。穗位以上节间数，南北表现一致。两地株高、基部第三茎节长呈极显著相关，其他性状均不显著，说明这两个性状遗传力较强，可作为海南品种鉴定时重点选择的性状。

雄穗一级分枝、二级分枝数海南种植均较河南种植相应减少，且雄穗二级分枝数的减少程度大于一级分枝数，这两个性状的变异程度在海南大于河南，雄穗一级分枝、二级分枝数两地相关程度分别为r＝0.94^**和r＝0.97^**，达到极显著水平。所以在海南可对雄穗一级分枝、二级分枝进行有效鉴定。

与河南相比，海南种植时穗位叶长度变短，宽度变窄。穗位叶叶长两地显著相关，叶宽两地没有相关性。变异程度均是海南大于河南。因此在海南可对穗位叶叶长进行有效选择。

穗部性状两地表现差异较大(表2)。与河南相比，不同玉米品种(组合)在海南果穗变长、变粗，秃尖长增大，变化幅度较大；穗行数和行粒数增加。两地穗粗、秃尖长、穗行数呈极显著相关，说明在海南可以对这3个性状进行有效鉴定。两地穗长、行粒数关系不显著，因此应主要依据河南的表现进行鉴定。

与河南相比，玉米在海南种植千粒重明显降低，降低幅度平均达10.50％，产量增加4.15％，千粒重、产量两地变化无明显规律，关系不显著。出籽率减少0.13％，穗粒数增加4.1％，这两个性状的两地相关系数达到显著水平。因此在海南可以对穗粒数和出籽率进行有效鉴定。

表2 玉米品种(组合)各性状在两地的平均值、变异系数及两地的相关系数

***分别表示在0.05和0.01概率水平上达到显著标准。

注：差率＝(河南值-海南值)/河南值×100

1.3主要抗性的变化

玉米在河南、海南两地种植，在抗病性方面的表现具有较高的一致性(表3)。如7号在海南青枯病较重，抗病级别在中抗水平，在河南也是中抗水平；4号在海南表现抗病性较好，高抗南方锈病和叶斑病，叶片基本没有任何病斑，在河南的表现也是一样。青枯病和南方锈病在海南发病率较高，叶斑病和粗缩病在河南发病率较高。海南空气湿度大，为南方锈病的发生创造了有利条件。海南第二期，日照时数和日照百分率大，降雨量多，经常出现雨后突然放晴天气，青枯病极易发生。因此，南方锈病和青枯病适合在海南进行鉴定。而叶斑病和粗缩病属于北方容易发生的病害，适合在河南进行鉴定。

表3 河南海南两地主要抗病性的表现

2、“河南海南一年两地三季”鉴定方法的提出

本试验所用品种(组合)在2011年河南9个试验点的鉴定试验中，平均产量较对照郑单958增产幅度5％以上的有8号、1号、7号、4号(表4)，所以我们假定这4个组合是高产稳产类型品种。

表4 11个玉米品种(组合)在河南9个试验点的产量及位次

各品种2011-2012年在河南、海南两地的产量表现见表5，在河南郑州点较郑单958增产幅度在5％以上的有4号、1号、8号、10号等4个组合，与2011年河南9点鉴定中较郑单958增幅在5％以上的品种的一致性达75％；在海南较郑单958增产幅度在5％以上的有7号、1号、6号、5号、8号、4号等6个组合，与2011年河南9点鉴定中较郑单958增幅在5％以上的品种的一致性达100％。两地生态环境都能对1号、4号、8号等综合性能表现较好的品种进行很好地鉴定，对这类品种的鉴别能力的一致性较好。但是其他表现一般的品种在两地的产量表现变化较大，如5号在河南表现为较郑单958减产0.15％，在海南却增产8.61％，6号亦是如此，两地的产量表现完全相反。因此仅仅利用河南和海南的其中一个生态环境不能对所有类型的品种进行有效地鉴定。

表5 各品种(组合)在河南海南两地的产量表现单位：kg/亩

同一列中标有相同小写字母的数据在5％水平上差异不显著。mean为相应品种类型的性状平均值和标准误

3、“河南海南一年两地三季”不同品种(组合)的产量表现及稳定性分析

丰产与稳产是高产育种最重要的目标，在本研究中，9个新品种(组合)在6个环境的均值较郑单958增产幅度在5％以上的品种有1号、7号、8号和4号。较郑单958稳定的品种有1号、8号、9号、10号，最不稳定的是7号。结合各品种(组合)在两地的产量表现，本试验所用的9个新组合中既高产又稳产的是8号、4号、1号，可作为优良品种。7号有较高的产量，但其稳定性较差，有明显的特殊适应性，在一定的环境下可获得较高的产量，适用于在局部地区种植，因此局部推广价值较大。9号、10号虽然稳定性很好，但是产量较低，没有实际推广价值。郑单958、先玉335为对照品种，因其在海南一期、海南二期南方锈病发病较重，属中抗水平，所以产量表现较低。以上鉴定结果与河南9点鉴定结果一致。上述新品种(组合)8号丰产性和稳产性均较好。

表6 “河南海南两地三季”不同玉米品种(组合)的产量表现及稳定性分析

综上所述，河南海南两地生态环境差异较大，不同品种产量在各鉴定环境条件下表现差异较大。仅仅利用一种生态环境或者任意一种鉴定环境都不能对品种的综合性能进行很好评价。同时利用河南海南两地的生态自然选择效应能够对高产稳产的玉米新品种(组合)进行更有效地鉴定。

4.“河南海南一年两地三季”不同鉴定环境的鉴别力及代表性分析：根据GGE双标图分析结果，就品种(组合)的区分能力而言,河南增密密度最好，海南二期旱瘠处理次之，然后依次是河南适宜密度、海南二期正常管理，最后是海南一期正常管理和海南一期旱瘠处理。就对目标环境的代表性而言，河南适宜密度最好，其次是海南二期旱瘠处理、然后依次是海南一期正常管理和海南二期正常管理，河南增密密度与品均环境轴夹角接近90^o，代表性较差，海南一期旱瘠处理没有代表性。鉴定试验环境的选定是品种鉴定工作成败的重要因素。没有区分能力的鉴定试验环境是无用的，不适合做品种(组合)鉴定试验，本试验无这样的环境。有区分能力但没有代表性的鉴定试验环境可用于淘汰不稳定的品种,但不适合用于选择优良品种，如海南一期旱瘠处理和河南增密密度，品种在这两种条件下的产量不能代表其真实产量水平，既有区分力又有代表性的试验环境才能用来有效地选择高产稳产广适性品种。综合起来，河南适宜密度、海南二期旱瘠处理最好，兼具较强的鉴别力和较好的代表性。海南二期正常管理、海南一期正常管理次之。河南增密密度和海南一期旱瘠处理可用于淘汰不稳定的品种。本试验采用的6种鉴定环境均具有较好的区分能力，能够对不同类型的品种进行很好地鉴定。

Claims

1.一种快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，其特征在于鉴定条件如下：

（1）六种鉴定环境的设置：在河南郑州、海南三亚2个生态区域进行，一周年内在河南、海南共设置六个环境条件，其中海南采用水肥处理，播种密度均为品种适宜密度，播种2期，一期10月中旬播种，二期2月上旬播种；河南采用密度处理，于6月中旬播种；

（2）田间种植：等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复；

（3）试验管理：按亩产600Kg水平分两次追肥，播种后浇蒙头水，玉米生长期间视土壤墒情合理灌水，其他管理同一般大田；

（4）调查指标：产量、主要农艺性状及主要病害；

（5）数据分析：对比研究产量、主要农艺性状及主要病害，分析新品种在河南海南两地的丰产稳产性及其相关性。

2.根据权利要求1所述的快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，其特征在于具体鉴定步骤如下：

（1）6月中旬在河南郑州播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，采用密度处理设置两个环境条件；

（2）在海南三亚播种2期，一期10月中旬播种，二期2月上旬播种，等行距种植，行长6m，行距60cm，每区6行，小区面积21.6m²，3次重复，播种密度均为品种适宜密度，采用水肥处理设置四个环境条件；

（3）按亩产600Kg水平分两次追肥，播种后浇蒙头水，玉米生长期间视土壤墒情合理灌水，其他管理同一般大田；

（4）以产量、主要农艺性状及主要病害为调查指标，进行数据分析，对比研究产量、主要农艺性状及主要病害，分析新品种在河南海南两地的丰产稳产性及其相关性。

3.根据权利要求2所述的快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，其特征在于：所述步骤（1）中河南采用密度处理：设置品种适宜密度和适宜密度基础上增加15000株/公顷。

4.根据权利要求2所述的快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，其特征在于：所述步骤（2）中海南采用水肥处理设置正常和旱瘠2个处理，旱瘠处理较正常处理全生育期浇水量、施肥量减半。

5.根据权利要求2所述的快速高效鉴定高产稳产广适性玉米新品种的方法，其特征在于：所述步骤（3）试验管理中两次追肥的操作方法为：第一次追肥在苗期追施复合肥50 Kg/亩，第二次在大喇叭口期追施尿素15-20Kg/亩。