CN106508667A - 一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法 - Google Patents

一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法 Download PDF

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CN106508667A CN201610972755.7A CN201610972755A CN106508667A CN 106508667 A CN106508667 A CN 106508667A CN 201610972755 A CN201610972755 A CN 201610972755A CN 106508667 A CN106508667 A CN 106508667A
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章清杞
陈幼玉
李美德
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Fujian Agriculture and Forestry University
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Abstract

本发明公开了一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法，属于玉米抗逆境育种技术领域。本发明以高产优质甜玉米品种、糯玉米品种、抗寒玉米品种、抗旱玉米品种、耐盐碱玉米品种为杂交亲本，通过杂交、复交聚合，并经多代的种子糯性、甜度、抗寒、抗旱、耐盐碱鉴定筛选，育成能抗3种逆境、糯性好、甜度高、农艺和产量性状优异的甜糯玉米品种。

Description

一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法
技术领域
本发明具体涉及高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法，属于玉米抗逆境育种技术领域。
背景技术
甜玉米子粒乳熟期含糖量高，其乳熟期子粒中富含水溶性多糖、蛋白质、多种游离氨基酸、维生素等，也称作果蔬型玉米，以其独特的风味和营养价值越来越受到广大消费者的青睐，而那些皮薄无渣、口感甜脆可以生吃的优质甜玉米也称作水果玉米。糯玉米是由普通玉米发生突变再经人工选育而成的新类型，其子粒胚乳淀粉为100%的支链淀粉，煮熟后粘软而富有糯性。甜玉米和糯玉米由于具有较高的营养价值及特殊的风味和口感，深受消费者的欢迎，是经济效益较高的玉米品种类型，目前种植这两类玉米已成为我国农业增产和农民增收的有效途径之一。随着经济的持续发展和人民生活水平的提高，人们对鲜食玉米需求量急剧增加的同时，对鲜食玉米的品质也提出了更高的要求，已不再满足于食用糯玉米和甜玉米，而是希望能增加糯玉米的甜度，甜糯玉米兼具甜玉米和糯玉米的风味，深受消费者欢迎，其市场价格也较高。
干旱胁迫常常影响作物的生长发育，造成作物严重减产，干旱对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位。玉米是我国的第三大粮食作物，又是需水较多，对水分胁迫比较敏感的作物，干旱是影响玉米产量的重要限制因素，一般可使玉米减产20-30%。玉米低温冷害是我国北方玉米产区的主要气象灾害，也是许多国家和地区普遍性的严重灾害，已成为限制玉米产量水平提高的主要环境因子之一。我国东北地区平均3-4 年就会遭受一次冷害，在低温冷害严重年份，玉米减产可达 20% 以上，开展玉米耐寒性研究，通过遗传改良培育耐寒玉米品种，是保证东北春玉米区粮食安全生产的有效途径之一。我国土地盐碱化趋势严重，造成大面积土地无法种植作物，玉米在苗期对盐分中度敏感，耐盐能力比较低，无法在盐碱化土地上种植。筛选耐盐碱玉米品种，是有效利用盐碱化土地资源，保证粮食安全的一个重要育种方向。然而，由于我国抗逆甜糯玉米种质资源少，且多为单抗品种，选育同时抗寒、抗旱、耐盐碱的甜糯玉米品种十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法，从而大大提高甜糯玉米品种的抗逆性。
本发明以高产优质甜玉米品种、糯玉米品种、抗寒玉米品种、抗旱玉米品种、耐盐碱玉米品种为杂交亲本，通过杂交、复交聚合，并经多代的种子糯性、甜度、抗寒、抗旱、耐盐碱鉴定筛选，育成能抗3种逆境、糯性好、甜度高、农艺和产量性状优异的甜糯玉米品种。该品种具有优异的农艺和产量性状，能适应干旱、盐碱土地、耐寒，种植高抗逆甜糯玉米品种可增加产量、提高农民收入。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
1）以甜玉米品种（P0），糯玉米品种（P1），抗寒玉米品（P2），抗旱玉米品种（P3），耐盐碱玉米品种（P4）为杂交亲本，以P0、P1作母本，P2、P3、P4作父本，作杂交P0/P2、P0/P3、P0/P4、P1/P2、P1/P3、P1/P4，得6个杂交F1，分别以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14表示；
2）种植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14各10株，开花期套袋自交，得F2代种子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P12、F2-P13、F2-P14；
3）分别种植F2代种子，每个组合种植60-70株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各8个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P02、F2-P03、F2-P04植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P12、F2-P13、F2-P14植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P12、F3-P13、F3-P14；
4）种植F3代种子，开花期作杂交F3-P02/F3-P03、F3-P02/F3-P04、F3-P12/F3-P13、F3-P12/F3-P14，得杂交F1，分别以F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124表示；
5）种植F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124，套袋自交得F2代种子F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124；
6）种植F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124各40株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各5个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P023、F2-P024植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P123、F2-P124植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124；
7）种植亲本F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124种子，开花期作杂交F3-P023/F3-P024、F3-P123/F3-P124，得复交F1，以F1-0234、F1-1234表示；
8）种植F1-0234、F1-1234，开花期作杂交F1-0234/F1-1234，得F1，以F1-01234表示；
9）种植F1-01234，套袋自交得F2-01234，种植F2-01234共60-70株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，种子进行甜度和糯性鉴定，挑选同时表现甜性性状和糯性性状的种子20粒，得F3代种子F3-01234；
10）种植F3代种子F3-01234共20株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，得F4代种子F4-01234；
11）株系种植F4代种子F4-01234共8个株系，每个株系种植30株，成熟期进行株叶形态和产量性状鉴定，筛选株叶形态和产量性状最优异的1个株系，从中挑选2-3个优异单株套袋自交，即育成株叶形态、农艺和产量性状优异，抗旱、抗寒、耐盐碱的甜糯玉米自交系品种。
甜玉米品种为鲁甜玉1号或鲁甜玉2号，糯玉米品种为沪玉糯1号或SW22（丁向真，糯玉米SW70和SW22是一类新的淀粉合成酶基因功能缺失多突变体，分子细胞生物学报，2008，41（05）），抗寒玉米品种承18（刘汉梅，玉米抗寒基因的克隆与表达研究，玉米科学，2007，15(2)）（P1），抗旱玉米品种天泰16或农大81（徐蕊，高产抗旱玉米品种选择评价方法研究，干旱地区农业研究，2009， 27（2））（P2），耐盐碱玉米品种鲁单818或承玉10（孙浩，夏玉米品种盐碱胁迫耐受能力评价，玉米科学，2016，24(1)）。
本发明的有益效果：
本发明的效果在于分别把控制抗寒、抗旱、耐盐碱的抗源基因通过杂交、复交育种方法聚合导入高产甜糯玉米品种中，育成株叶形态、农艺和产量性状优异、高抗3种逆境的甜糯玉米自交系，高抗逆甜糯玉米品种因抗逆每亩比普通甜糯玉米品种增加产量18-22%，每亩可增加经济效益330-380元。
具体实施方式
实施例1：
1）以甜玉米品种鲁甜玉1号（P0），糯玉米品种沪玉糯1号（P1），抗寒玉米品种承18（P2），抗旱玉米品种天泰16（P3），耐盐碱玉米品种鲁单818（P4）为杂交亲本，以P0、P1作母本，P2、P3、P4作父本，作杂交P0/P2、P0/P3、P0/P4、P1/P2、P1/P3、P1/P4，得6个杂交F1，分别以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14表示；
2）种植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14各10株，开花期套袋自交，得F2代种子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P12、F2-P13、F2-P14；
3）分别种植F2代种子，每个组合种植60株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各8个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P02、F2-P03、F2-P04植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P12、F2-P13、F2-P14植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P12、F3-P13、F3-P14；
4）种植F3代种子，开花期作杂交F3-P02/F3-P03、F3-P02/F3-P04、F3-P12/F3-P13、F3-P12/F3-P14，得杂交F1，分别以F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124表示；
5）种植F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124，套袋自交得F2代种子F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124；
6）种植F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124各40株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各5个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P023、F2-P024植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P123、F2-P124植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124；
7）种植亲本F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124种子，开花期作杂交F3-P023/F3-P024、F3-P123/F3-P124，得复交F1，以F1-0234、F1-1234表示；
8）种植F1-0234、F1-1234，开花期作杂交F1-0234/F1-1234，得F1，以F1-01234表示；
9）种植F1-01234，套袋自交得F2-01234，种植F2-01234共60株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，种子进行甜度和糯性鉴定，挑选同时表现甜性性状和糯性性状的种子20粒，得F3代种子F3-01234；
10）种植F3代种子F3-01234共20株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，得F4代种子F4-01234；
11）株系种植F4代种子F4-01234共 8个株系，每个株系种植30株，成熟期进行株叶形态和产量性状鉴定，筛选株叶形态和产量性状最优异的1个株系，从中挑选2-3个优异单株套袋自交，即育成株叶形态、农艺和产量性状优异，抗旱、抗寒、耐盐碱的甜糯玉米自交系品种“抗逆1号”。“抗逆1号”高抗3种逆境的甜糯玉米自交系，高抗逆甜糯玉米品种因抗逆每亩比普通甜糯玉米品种增加产量18%，每亩可增加经济效益330元。
实施例2：
1）以甜玉米品种鲁甜玉2号（P0），糯玉米品种SW22（P1），抗寒玉米品种承18（P2），抗旱玉米品种农大81（P3），耐盐碱玉米品种承玉10（P4）为杂交亲本，以P0、P1作母本，P2、P3、P4作父本，作杂交P0/P2、P0/P3、P0/P4、P1/P2、P1/P3、P1/P4，得6个杂交F1，分别以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14表示；
2）种植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14各10株，开花期套袋自交，得F2代种子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P12、F2-P13、F2-P14；
3）分别种植F2代种子，每个组合种植70株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各8个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P02、F2-P03、F2-P04植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P12、F2-P13、F2-P14植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P12、F3-P13、F3-P14；
4）种植F3代种子，开花期作杂交F3-P02/F3-P03、F3-P02/F3-P04、F3-P12/F3-P13、F3-P12/F3-P14，得杂交F1，分别以F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124表示；
5）种植F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124，套袋自交得F2代种子F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124；
6）种植F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124各40株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各5个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P023、F2-P024植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P123、F2-P124植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124；
7）种植亲本F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124种子，开花期作杂交F3-P023/F3-P024、F3-P123/F3-P124，得复交F1，以F1-0234、F1-1234表示；
8）种植F1-0234、F1-1234，开花期作杂交F1-0234/F1-1234，得F1，以F1-01234表示；
9）种植F1-01234，套袋自交得F2-01234，种植F2-01234共70株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，种子进行甜度和糯性鉴定，挑选同时表现甜性性状和糯性性状的种子20粒，得F3代种子F3-01234；
10）种植F3代种子F3-01234共20株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，得F4代种子F4-01234；
11）株系种植F4代种子F4-01234共8个株系，每个株系种植30株，成熟期进行株叶形态和产量性状鉴定，筛选株叶形态和产量性状最优异的1个株系，从中挑选2-3个优异单株套袋自交，即育成株叶形态、农艺和产量性状优异，抗旱、抗寒、耐盐碱的甜糯玉米自交系品种“抗逆2号”。“抗逆2号”高抗3种逆境的甜糯玉米自交系，高抗逆甜糯玉米品种因抗逆每亩比普通甜糯玉米品种增加产量18%，每亩可增加经济效益380元。
实施例3：
1）以甜玉米品种鲁甜玉1号（P0），糯玉米品种SW22（P1），抗寒玉米品种承18（P2），抗旱玉米品种天泰16（P3），耐盐碱玉米品种承玉10（P4）为杂交亲本，以P0、P1作母本，P2、P3、P4作父本，作杂交P0/P2、P0/P3、P0/P4、P1/P2、P1/P3、P1/P4，得6个杂交F1，分别以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14表示；
2）种植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14各10株，开花期套袋自交，得F2代种子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P12、F2-P13、F2-P14；
3）分别种植F2代种子，每个组合种植65株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各8个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P02、F2-P03、F2-P04植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P12、F2-P13、F2-P14植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P12、F3-P13、F3-P14；
4）种植F3代种子，开花期作杂交F3-P02/F3-P03、F3-P02/F3-P04、F3-P12/F3-P13、F3-P12/F3-P14，得杂交F1，分别以F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124表示；
5）种植F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124，套袋自交得F2代种子F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124；
6）种植F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124各40株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各5个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P023、F2-P024植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P123、F2-P124植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124；
7）种植亲本F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124种子，开花期作杂交F3-P023/F3-P024、F3-P123/F3-P124，得复交F1，以F1-0234、F1-1234表示；
8）种植F1-0234、F1-1234，开花期作杂交F1-0234/F1-1234，得F1，以F1-01234表示；
9）种植F1-01234，套袋自交得F2-01234，种植F2-01234共65株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，种子进行甜度和糯性鉴定，挑选同时表现甜性性状和糯性性状的种子20粒，得F3代种子F3-01234；
10）种植F3代种子F3-01234共20株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，得F4代种子F4-01234；
11）株系种植F4代种子F4-01234共8个株系，每个株系种植30株，成熟期进行株叶形态和产量性状鉴定，筛选株叶形态和产量性状最优异的1个株系，从中挑选2-3个优异单株套袋自交，即育成株叶形态、农艺和产量性状优异，抗旱、抗寒、耐盐碱的甜糯玉米自交系品种“抗逆3号”。“抗逆3号”高抗3种逆境的甜糯玉米自交系，高抗逆甜糯玉米品种因抗逆每亩比普通甜糯玉米品种增加产量20%，每亩可增加经济效益350元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种高抗逆性甜糯玉米品种的选育方法，其特征在于，所述选育方法包括以下步骤：
1）以甜玉米品种P0、糯玉米品种P1、抗寒玉米品种P2、抗旱玉米品种P3、耐盐碱玉米品种P4为杂交亲本，以P0、P1作母本，P2、P3、P4作父本，作杂交P0/P2、P0/P3、P0/P4、P1/P2、P1/P3、P1/P4，得6个杂交F1，分别以F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14表示；
2）种植F1-P02、F1-P03、F1-P04、F1-P12、F1-P13、F1-P14各10株，开花期套袋自交，得F2代种子F2-P02、F2-P03、F2-P04、F2-P12、F2-P13、F2-P14；
3）分别种植F2代种子，每个组合种植60-70株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各8个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P02、F2-P03、F2-P04植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P12、F2-P13、F2-P14植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P02、F3-P03、F3-P04、F3-P12、F3-P13、F3-P14；
4）种植F3代种子，开花期作杂交F3-P02/F3-P03、F3-P02/F3-P04、F3-P12/F3-P13、F3-P12/F3-P14，得杂交F1，分别以F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124表示；
5）种植F1-P023、F1-P024、F1-P123、F1-P124，套袋自交得F2代种子F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124；
6）种植F2-P023、F2-P024、F2-P123、F2-P124各40株，并进行抗逆性鉴定，每个组合只鉴定其相应2个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株各5个套袋自交，成熟期单株收种，F2-P023、F2-P024植株上的种子进行甜度鉴定，F2-P123、F2-P124植株上的种子进行糯性鉴定，每个组合分别挑选表现甜性性状或糯性性状的种子各20粒，得F3代种子F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124；
7）种植亲本F3-P023、F3-P024、F3-P123、F3-P124种子，开花期作杂交F3-P023/F3-P024、F3-P123/F3-P124，得复交F1，以F1-0234、F1-1234表示；
8）种植F1-0234、F1-1234，开花期作杂交F1-0234/F1-1234，得F1，以F1-01234表示；
9）种植F1-01234，套袋自交得F2-01234，种植F2-01234共60-70株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，种子进行甜度和糯性鉴定，挑选同时表现甜性性状和糯性性状的种子20粒，得F3代种子F3-01234；
10）种植F3代种子F3-01234共20株，并进行抗逆性鉴定，鉴定所有3个抗源亲本所抗逆境种类，筛选出高抗逆、株叶形态和产量性状优异的单株8个套袋自交，成熟期单株收种，得F4代种子F4-01234；
11）株系种植F4代种子F4-01234共8个株系，每个株系种植30株，成熟期进行株叶形态和产量性状鉴定，筛选株叶形态和产量性状最优异的1个株系，从中挑选2-3个优异单株套袋自交，即育成株叶形态、农艺和产量性状优异，抗旱、抗寒、耐盐碱的甜糯玉米自交系品种。
2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，甜玉米品种为鲁甜玉1号或鲁甜玉2号，糯玉米品种为沪玉糯1号或SW22，抗寒玉米品种为承18，抗旱玉米品种为天泰16或农大81，耐盐碱玉米品种为鲁单818或承玉10。
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