“逆境严选”鲜食玉米自交系选育方法及育种应用

2020-12-12 13:29胡俏强胡颖雄孙雪花周安来华黄少华吕桂华陆大雷郑洪建戴惠学
上海农业科技 2020年6期
关键词:自交系糯玉米斑病

胡俏强 钱 俊 王 慧 胡颖雄 孙雪花 周安来 郭 华黄少华 刘 浩 吕桂华 陆大雷 郑洪建 戴惠学*

(1南京市蔬菜科学研究所,江苏省南京市 210042;2江苏润扬种业股份有限公司,江苏省扬州市 211400;3上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海市奉贤区 201403;4南京绿领种业有限公司,江苏省南京市 210033;5浙江省农业科学院玉米与特色旱粮研究所,浙江省金华市 322100;6扬州大学农学院,江苏省扬州市 225009)

鲜食玉米是指在乳熟期采摘新鲜果穗,供鲜食或保鲜加工的玉米类型,主要包括甜玉米、糯玉米和甜加糯玉米。鲜食玉米因其具有风味独特、营养丰富、栽培简便等特点,深受广大消费者和生产者的欢迎,近年来鲜食玉米的市场需求越来越大。但优良鲜食玉米杂交品种的选育“难在选系,重在组配”。随着杂种优势研究利用的进一步深入,鲜食玉米杂交育种对育种材料的要求越来越高,不断丰富、创新种质及筛选出优良高配合力自交系已成为鲜食玉米杂交育种工作成败的首要因素[1]。在此背景下,笔者通过多年育种实践,总结出一套鲜食玉米“逆境严选”自交系选育新方法,现将该方法及其选育自交系育种利用情况总结介绍如下,以加快该方法的推广应用。

1 “逆境严选”自交系选育方法

该方法主要包括适时早播、提高种植密度、增大群体规模、严格选择标准4个部分。

1.1 适时早播

春季适时提早播种,增强选育自交系的耐寒性。即在自交系选育过程中,针对S1~S3早代材料,春季适当提早播种(南京地区育种材料采用地膜覆盖种植,在3月中上旬直播),通过早春适度低温胁迫,选育出萌芽期和苗期耐低温能力更强的自交系。

1.2 提高种植密度

提高早代选系的群体密度,增强选育自交系的抗逆性。即改变传统育种的低密度选系法,在S1~S3世代,提高每667 m2种植密度(5 000~6 000株),加大环境胁迫,强化选择压力,以选育出抗逆性更强(耐密、抗倒等)的自交系。

1.3 增大群体规模

增大选系群体规模,实现大群体优中选优。即在S1~S3世代,保证群体规模为1 000~2 000株的大群体选系,通过一系列淘汰选择,最终保留≥300株的成株群体规模;然后从中选择优株套袋自交,并结合田间综合农艺性状和抗性鉴定、果穗籽粒性状筛选,最终保留≤20个最优果穗用于下一代穗行选择,以增大选中优良个体的概率。

1.4 严格选择标准

严格选择标准,坚决淘汰生产中可能存在隐患的不良性状。即在各选系世代,变换不同的生态环境,扩大自交系对生态区和生产条件的适应性[例如,S1~S4世代材料在南京及海南育种基地选系、测配,S5~S6世代材料在繁(制)种基地进行繁(制)种性状鉴定和花期测试];严格鉴选,坚决淘汰高感病、倒伏、畸形、结实不良以及对低温、高温等逆境敏感的个体和穗行,并要特别注重严选母本果穗粒数和父本散粉持续期等性状,且结合分子标记进行遗传背景和位点纯合度选择,以提高鉴选效率和准确性。

2 “逆境严选”选育自交系育种利用情况

笔者利用“逆境严选”自交系选育方法鉴选出优良鲜食玉米自交系QN-51(糯玉米骨干系)、403-11(超甜玉米骨干系)、SHL01(超甜玉米骨干系)、中2jp233(甜糯双隐玉米骨干系),这些自交系均有产量高、配合力好、抗逆性强、适应性广等优点,同时,利用这些自交系及其衍生系,组配出优良鲜食玉米杂交种16个。

2.1 自交系利用情况2.1.1 QN-51

QN-51的幼苗叶鞘为紫色,叶色浓绿,植株健壮,株型为半紧凑。该品系在南京地区种植,出苗至成熟的天数为95 d左右,出苗至抽雄的天数为55 d左右;株高163 cm,穗位高58 cm,茎基部粗2.6 cm,总叶片数18~19张;果穗外观品质佳,苞叶紧实、浓绿,果穗圆锥形,穗粗大,籽粒大且饱满,结实到顶不秃尖,果穗长14.8 cm,穗粗3.9 cm,穗行数14~16行,行粒数30粒左右,穗轴为白色,籽粒亮白,为糯质、硬粒型;抗大斑病、小斑病及纹枯病等多种病害[2]。目前,已利用QN-51配制出通过省级审定的玉米新品种有3个,具体品种见表1。

表1 利用QN-51配制的杂交玉米新品种

2.1.2 403-11

403-11 的幼苗叶鞘为绿色,叶色浓绿,健壮,株型半紧凑。该品系在南京地区种植,出苗至成熟的天数为100 d左右,出苗至抽雄的天数为55 d左右;株高180 cm,穗位高60 cm,茎基部粗2.6 cm,总叶片数20~21张;雄穗发达,分枝数16~18个,散粉期5~7 d;果穗长16 cm,穗粗3.6 cm,穗行数12行,行粒数32粒左右,穗轴为白色,籽粒淡黄;抗大斑病、小斑病及纹枯病等多种病害[3]。目前,以403-11为基础材料,通过种质改良创新出403-11A、403-11C、ST-08、H403-12、403325-4五个衍生系,利用这些材料配制出通过省级以上审定的玉米新品种有7个,具体品种见表2。

表2 利用403-11及其衍生系配制的杂交玉米新品种

2.1.3 SHL01

SHL01的幼苗叶鞘为绿色,株型半紧凑,株高135 cm,穗位高50 cm,总叶片数16张;叶片、叶缘均为绿色,花药为黄绿色,颖壳、花丝均为绿色;果穗筒形,穗长16 cm,穗粗3.6 cm,穗行数14行;穗轴为白色,籽粒为白色,行粒数32粒[4]。目前,利用SHL01配制出通过省市级审定的玉米新品种有2个,具体品种见表3。

2.1.4 中2jp233

中2jp233的幼苗叶鞘为绿色,叶色浓绿,株型半紧凑;出苗至成熟的天数为100 d左右,出苗至抽雄的天数为55~60 d;株高160~165 cm,穗位高45~50 cm,茎基部粗2.5~2.8 cm,总叶片数18~20张;雄穗分枝数6~8个,散粉期5~7 d;穗长17~18 cm,穗粗3.5 cm,穗行数12~14行,行粒数35~38粒,穗轴为白色,籽粒为白色[5]。目前,利用中2jp233配制出通过省级审定的玉米新品种有4个,具体品种见表4。

表3 利用SHL01配制的的玉米新品种

表4 利用中2jp233配制的杂交玉米新品种

2.2 部分杂交玉米新品种种植表现

2.2.1 产量分析

由表5可知,12个利用优良鲜食玉米自交系配制出的杂交玉米新品种的平均产量均超过各自对照品种,增产幅度为1.8%~22.3%。

表5 利用优良鲜食玉米自交系配制出的杂交玉米新品种的产量分析

2.2.2 品质及抗性

据调查,利用优良鲜食玉米自交系配制出的杂交玉米新品种的综合品质和抗性表现均较好。相关数据表明,超甜玉米“晶甜9号”的水溶性糖含量为26.0%,还原糖含量为9.6%,皮渣率为7.6%。甜加糯玉米“晶白甜糯”的支链淀粉占总淀粉含量的百分比为98.4%。经接种鉴定,在甜加糯玉米品种中,“晶彩糯”中抗茎腐病、纹枯病,“晶彩甜糯”中抗大斑病、抗茎腐病,“晶白甜糯”中抗大斑病、茎腐病;在超甜玉米品种中,“晶甜9号”抗性表现突出,高抗茎腐病,中抗小斑病,抗大斑病、纹枯病,“申科甜2号”抗小斑病、南方锈病,中抗纹枯病,“申科甜1号”抗小斑病,中抗南方锈病,“晶甜7号”中抗大斑病、茎腐病,抗小斑病,“晶甜10号”中抗大斑病、茎腐病[2,4,6-7]。

3 结论与讨论

育种实践证明,“逆境严选”鲜食玉米自交系选育新方法是一种有效的鲜食玉米自交系选育方法。同时,虽然利用“逆境严选”选育的自交系均具有抗逆性强、适应性广等特点,但在选育过程中,还应坚持以产量和品质为目标,并进行配合力测定,才能选育出产量和品质突出、配合力高的优秀骨干自交系。此外,育种者在注重选系方法的同时,还应重视对鲜食玉米不同类型种质资源的收集利用以及对种质资源的改良创新方法进行研究,只有通过收集丰富的种质资源,充分挖掘各自潜能,才能丰富和拓宽鲜食玉米种质基础,从而实现自交系选育及杂交种组配中的育种理论和关键技术新突破。

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