劉守渠，段運(yùn)平，撖曉東2，郭 峰，任小燕

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，太原 030031；2.山西絳山種業(yè)科技有限公司，山西 絳縣 043600)

隨著近年來國(guó)外種質(zhì)的不斷引入，各育種單位以美國(guó)玉米雜交種為基礎(chǔ)，不斷選育出國(guó)內(nèi)與國(guó)外種質(zhì)相互滲透的優(yōu)良玉米自交系，形成了國(guó)內(nèi)特有的Reid群和Lancaster群，兩大類群已成為我國(guó)玉米育種的主要雜種優(yōu)勢(shì)類群[1-4]。目前我國(guó)北方大面積推廣的優(yōu)良玉米雜交種主要以鄭單958類和先玉335類型的衍生品種為主，Reid×No-Reid、Reid×Lancaster形成我國(guó)北方地區(qū)主要雜種優(yōu)勢(shì)模式之一。

Reid類群自交系株較緊湊、雄穗分枝較少、根系好、果穗較長(zhǎng)、抗生產(chǎn)中主要病害，但是同時(shí)具有籽粒脫水慢、不抗粗縮病、絲黑穗病、穗粒腐病等缺點(diǎn)；Lancaster群具有出籽率高、籽粒脫水快、商品性好、株型結(jié)構(gòu)好、耐密、產(chǎn)量高、花粉量大等優(yōu)點(diǎn)，但不抗莖腐、大斑、矮花葉等病害，往往配制的雜交品種抗病性較差。因此需要對(duì)Reid和Lancaster進(jìn)行有針對(duì)性的改良，才能適應(yīng)目前商業(yè)育種的要求[5]。

表1 基礎(chǔ)群體材料遺傳基礎(chǔ)及雜優(yōu)模式

群體類型材料數(shù)量基礎(chǔ)種質(zhì)改良模式改良用途雜優(yōu)模式SZA20PH6WCPH6WC×瑞德母本Reid×No-ReidSZA12PH6WCPH6WC×塘四平頭母本Reid×Lancaster、PBSZB16PH4CVPH4CV×蘭卡斯特父本Lancaster×Reid、DomSZB5PH4CVPH4CV×旅大紅骨父本Lancaster×ReidSZB6PH4CVPH4CV×PB群血緣父本Lancaster×Reid、Dom

本研究選用Reid×Lancaster雜優(yōu)模式，以Reid和Lancaster骨干自交系組配成兩大基礎(chǔ)群體，以本課題組近年來通過審定的優(yōu)良品種的父母本做為核心種質(zhì)，有針對(duì)性地對(duì)Reid 和Lancaster血緣進(jìn)行群體改良。以含有No-Reid群(塘四平頭、旅大紅骨DOM群、亞熱帶血緣PB群)的核心種質(zhì)，進(jìn)行有針對(duì)性的種質(zhì)改良和種質(zhì)資源擴(kuò)增[6-11]是目前商業(yè)育種種質(zhì)改良行之有效的途徑之一。本研究按“三·三”理論組建基礎(chǔ)群體[12]利用玉米核心種質(zhì)分別與基礎(chǔ)群體雜交合成改良群體的方法[13-14],對(duì)Reid、Lancaster群進(jìn)行遺傳改良，為玉米種質(zhì)改良和創(chuàng)新提供資料。

1 材料與方法

1.1 群體構(gòu)建

選擇以PH 6 WC改良的Reid群為基礎(chǔ)的32個(gè)改良系構(gòu)建SZA基礎(chǔ)群體，以PH 4 CV改良的Lancaster群為基礎(chǔ)的27個(gè)改良系構(gòu)建SZB基礎(chǔ)群體(遺傳基礎(chǔ)及雜優(yōu)模式見表1)。在合成改良群體SZA和SZB時(shí)，分別以本課題組2002年以來審定的中晚熟品種并單1號(hào)、并單5號(hào)、晉單68、并單390、并單669以及華美368的母本2000-1118、凌9509、太系7、H 06-154、H 10-137、H 07-47和父本太系3、9808系、H 06-47、H 06-45、H 10-105、H 07-122做為改良核心種質(zhì)，分別做父本與SZA和SZB基礎(chǔ)群體內(nèi)優(yōu)良單株雜交，分別獲取1 800株雜交穗，再以每個(gè)雜交穗等量種子利用隔離區(qū)進(jìn)行混合授粉后，通過株選與穗選組建SZAC 0和SZBC 0兩個(gè)改良群體(改良核心種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)及雜優(yōu)模式見表2)。

表2 改良核心種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)及雜種優(yōu)勢(shì)模式

品種名稱母本遺傳基礎(chǔ) 雜優(yōu)模式父本遺傳基礎(chǔ)雜優(yōu)模式并單1號(hào)2000-1118(478×太系28)×478Reid×No-Reid太系3(懷2×太系113)×太系113Dom×Reid并單5號(hào)凌9509478×78641系Reid×No-Reid9808系(LS02×LS08)選系Dom×Reid晉單68太系7美國(guó)雜交種選系Reid×No-ReidH06-47(昌7-2×太系113)×太系113Dom×Reid并單390H06-154PH6WC×178選系Reid×No-ReidH06-45Mo17×太系113Lancaster×Reid并單669H10-137PH6WC×78599選系Reid×No-ReidH10-105PHB1M×太系3Lancaster×Reid華美368H07-47(PH6WC×2000-1118)×PH6WCReid×No-ReidH07-122(PH4CV×PHB1M)×PH4CVLancaster×Reid

1.2 群體改良

采用改良群體半同袍輪回選擇方法，以及改良群體相互輪回選擇法進(jìn)行群體改良[15]。2011年冬季海南對(duì)SZAC 0和SZBC 0每個(gè)群體的優(yōu)良單株自交掛牌，同時(shí)以PH 6 WC和PH 4 CV做測(cè)驗(yàn)種進(jìn)行測(cè)配，下年田間鑒定后選擇優(yōu)良自交株播種再采用雙列雜交，取等量種子混合采用隔離區(qū)授粉再合成新一輪改良群體SZAC 1和SZBC 1，采用當(dāng)?shù)嘏c海南一年兩季穿梭式育種手段，重復(fù)進(jìn)行輪回選擇，2015年獲取改良群體SZAC 2和SZBC 2；為了明確改良群體的改良效果，在合成改良群體的同時(shí)，每代再采用SZA與SZB相互雜交。2016年對(duì)SZAC 0、SZBC 0、SZAC 1、SZBC 1、SZAC 2、SZBC 2以及雜交組合SZAC 0×SZBC 0、SZAC 1×SZBC 1、SZAC 2×SZBC 2在不同生態(tài)試點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)量和綜合性狀記載考種，并進(jìn)行增益性、變異系數(shù)及抗病性評(píng)價(jià)，以期達(dá)到分析群體不同世代主要性狀的改良效果和SZA與SZB的配合力效果。

1.3 遺傳增益評(píng)價(jià)試驗(yàn)

1.3.1試驗(yàn)材料

群體SZAC 0、SZBC 0、SZAC 1、SZBC 1、SZAC 2、SZBC 2以及雜交組合SZAC 0×SZBC 0、SZAC 1×SZBC 1、SZAC 2×SZBC 2。

1.3.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)山西省的不同生態(tài)條件和地理位置，田間試驗(yàn)分別在山西省的長(zhǎng)治潞城、榆次東陽、忻州原平3個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4行區(qū)，3重復(fù)，行長(zhǎng)5.0 m，行距0.5 m，株距0.295 m，田間管理同大田生產(chǎn)。分別調(diào)查出苗期、抽雄期、吐絲期、株高、穗位高等性狀，收獲后對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率、千粒重、小區(qū)產(chǎn)量等進(jìn)行考種。 田間收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)收中間2行測(cè)產(chǎn)，按收獲的有效株數(shù)和14%含水量對(duì)收獲產(chǎn)量進(jìn)行校正，折算成標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)產(chǎn)量。以每小區(qū)20株的株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、抽絲期、成熟期、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率、千粒重、產(chǎn)量等的平均數(shù)進(jìn)行方差分析；同時(shí)在各改良世代進(jìn)行主要病害接菌及抗病性鑒定。判斷改良前后群體及其組合產(chǎn)量的差異顯著性、各性狀的差異顯著性[16]和抗病性效果，并對(duì)產(chǎn)量和各性狀進(jìn)行遺傳增益(ΔG)和變異系數(shù)估算。

以各性狀的變異系數(shù)為統(tǒng)計(jì)量，揭示群體內(nèi)的遺傳變異。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理在SAS統(tǒng)計(jì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體間性狀差異顯著性檢驗(yàn)

以群體小區(qū)均數(shù)為單位，對(duì)改良群體SZAC 0、SZBC 0、SZAC 1、SZBC 1、SZAC 2、SZBC 2和雜交組合SZAC 0×SZBC 0、SZAC 1×SZBC 1、SZAC 2×SZBC 2的11個(gè)性狀進(jìn)行方差分析。由表3可知，區(qū)組間11個(gè)性狀均未達(dá)到顯著差異，說明這些性狀受環(huán)境影響較小；群體間除了穗行數(shù)和千粒重外的其他性狀均達(dá)到顯著或極顯著水平，表明各群體間存在真實(shí)的遺傳差異。

2.2 群體產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的變化

2.2.1群體產(chǎn)量性狀改良效果

從表4看出，群體經(jīng)過2輪改良后，SZA、SZB、SZA×SZB在3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量的遺傳增益都得到了明顯提高，分別增加8.5%、10.9%和11.3%。其中SZB的產(chǎn)量增益在3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)都高于SZA，這可能與SZB本身群體材料種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)比較豐富有關(guān)。SZA×SZB在3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量增益提高都很明顯，說明構(gòu)建的SZA與SZB兩群體具有很高的配合力；再從產(chǎn)量的構(gòu)成因素穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重來看，經(jīng)過2輪改良后穗行數(shù)SZA增益2.5%，SZB增益1.2%，SZA×SZB增益0.8%；SZA、SZB、SZA×SZB的行粒數(shù)分別增益4.8%、7.7%、10.7%；SZA、SZB、SZA×SZB的百粒重分別增益2.3%、1.2%、3.0%。從增益情況來看，穗行數(shù)和百粒重的增益較小，行粒數(shù)增益比較明顯。行粒數(shù)和百粒重的增益在0.8%～3.5%之間，經(jīng)過2輪改良后SZA、SZB、SZA×SZB的穗行數(shù)選擇16～17行，平均行粒數(shù)分別達(dá)到32.0、29.6、34.6,SZA、SZB、SZA×SZB的百粒重分別達(dá)到26.4、27.9、32.5。穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重基本達(dá)到了生產(chǎn)中比較理想的數(shù)值效果。

表4 群體產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成性狀選擇效果

地點(diǎn)群體 C0群體 C1群體 C2群體 產(chǎn)量kg/hm2穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)產(chǎn)量kg/hm2穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)產(chǎn)量kg/hm2穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)SZA7965.014.731.625.48314.614.932.225.78413.315.332.825.9原平SZB8237.816.526.727.78690.517.126.827.98907.617.328.428.1SZA×SZB11072.716.131.432.311626.316.532.531.911989.016.734.232.1SZA8527.315.132.126.58970.715.433.325.89274.415.633.926.2東陽SZB9061.516.728.727.99568.616.930.428.310018.316.831.128.5SZA×SZB11814.616.532.332.712622.416.832.931.713543.817.135.932.5SZA7068.415.828.023.77394.615.728.824.57867.915.829.425.1潞城SZB8064.717.126.526.48548.617.627.826.69189.517.429.327.2SZA×SZB10898.517.330.031.111748.316.932.232.812359.216.533.633.0SZA7853.615.230.625.28226.615.331.425.38618.515.632.026.4平均SZB8454.716.827.327.38935.917.228.327.69372.017.129.627.9SZA×SZB11261.816.631.232.011999.016.732.532.212930.716.834.632.5地點(diǎn)群體 C0—C1增益效果 C1—C2增益效果 C2—C0增益效果 產(chǎn)量(kg/hm2)穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)產(chǎn)量(kg/hm2)穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)產(chǎn)量(kg/hm2)穗行數(shù)(排)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)SZA4.41.41.90.81.22.71.90.85.64.13.82.0原平SZB5.53.60.40.72.51.06.01.18.14.84.01.4SZA×SZB5.02.53.5-0.93.11.25.20.68.33.78.92.2SZA5.22.03.4-2.63.41.21.81.68.73.35.6-1.1東陽SZB5.61.25.91.44.7-0.62.30.710.60.58.4-0.7SZA×SZB6.91.81.9-3.67.31.89.12.514.63.611.10.6SZA4.6-0.62.92.16.40.62.12.411.305.05.9潞城SZB6.02.94.90.87.5-1.12.12.313.9-1.810.63.0SZA×SZB7.8-2.37.33.95.2-2.44.30.613.4-4.612.06.1SZA4.70.92.70.14.01.51.91.68.52.54.82.3平均SZB5.72.63.71.04.9-0.83.51.410.91.27.71.2SZA×SZB6.60.74.2-0.26.50.26.20.811.30.910.73.0

表3 群體性狀方差分析結(jié)果(F值)

變異來源自由度株高(cm)穗位高(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)抽絲期(cm)成熟期(d)區(qū)組20.560.833.2118.340.625.38群體83.12*4.27*2.94*7.64*10.53**6.89*誤差163.258.241.050.700.632.15變異來源自由度穗行數(shù)行粒數(shù)出籽率千粒重產(chǎn)量區(qū)組20.233.461.650.891.38群 體81.071.56*4.57*0.634.83**誤差160.610.890.727.3816.84

注：“*”表示在0.05水平上顯著；“**”表示在0.01上水平顯著；誤差為均方值。

2.2.2群體植株性狀改良效果

表5可知，從株高來看，經(jīng)過一輪C 0—C 1改良后，SZA、SZB的株高略有增加，SZA×SZB的株高變化不明顯。經(jīng)過二輪C 1—C 2改良后SZA、SZB、SZA×SZB的株高略有下降，C 0—C 2除SZA的株高略有1.0的增益，SZB、SZA×SZB的株高均為-1.4和-2.8的負(fù)增益；從穗位來看，經(jīng)過二輪改良后，除SZA在C 0—C 1略有增加，但在C 1—C 2和C 0—C 2的增益情況看，均為負(fù)增益；從穗長(zhǎng)和穗粗來看，經(jīng)過二輪改良后，C 0—C 1、C 1—C 2、C 0—C 2均有所增益；從生育期來看，C 0—C 1、C 1—C 2、C 0—C 2均為負(fù)增益。經(jīng)過二輪改良，株高、穗位下降有利于降低倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，穗長(zhǎng)、穗粗增加利于產(chǎn)量的提高，生育期縮短利于減少病蟲和不良?xì)夂虻炔淮_定風(fēng)險(xiǎn)，可以減少種子含水量，利于機(jī)械化收獲。

表6 各性狀的變異系數(shù)

性狀群體 SZA SZB C0C1C2C0—C1C1—C2C0—C2C0C1C2C0—C1C1—C2C0—C2開花間隙天數(shù)5.384.233.64-1.15-0.59-1.747.545.755.16-1.79-0.59-2.38株高12.6714.5118.481.843.975.8117.2419.3822.822.143.445.58穗位2.974.155.041.180.892.073.525.186.391.661.132.87穗長(zhǎng)20.4318.3919.37-2.04-1.060.9823.2625.3828.612.123.235.35穗粗2.573.293.770.720.48-0.134.154.635.270.480.641.12穗行數(shù)3.894.243.580.35-0.66-0.314.344.693.280.35-1.41-1.06行粒數(shù)9.289.838.740.55-1.09-0.5410.3510.829.510.47-1.31-0.84出籽率4.364.585.140.220.560.785.234.615.37-0.590.760.14百粒重10.489.8110.67-0.670.860.1913.3212.9413.65-0.380.710.33

表5 群體植株綜合性狀選擇效果

群體 C0群體 C1群體 C2群體 株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)SZA286.5111.816.84.1132.3292.4112.617.24.4131.7289.3108.917.54.3130.5SZB264.7109.517.24.3130.5273.3107.317.74.5130.2260.9105.617.84.6128.9SZA×SZB313.2112.418.94.8128.2311.9109.719.25.0127.8304.5110.319.55.0126.5群體 C0—C1增益效果 C1—C2增益效果 C0—C2增益效果 株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)株高(cm)穗位(cm)穗長(zhǎng)(cm)穗粗(cm)生育期(d)SZA2.10.72.44.8-0.5-1.1-3.31.70.0-0.91.0-2.64.24.9-1.4SZB3.2-2.02.92.3-1.5-4.6-1.62.82.2-0.2-1.4-3.63.57.0-1.2SZA×SZB-0.4-2.41.64.2-0.3-2.40.551.60.0-1.0-2.8-1.93.24.2-1.7

2.3 各性狀改良前后變異系數(shù)的變化

由表6可知，兩群體的株高、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、千粒重等性狀的變異程度較大，開花間隔天數(shù)、穗位、穗粗和穗行數(shù)、出籽率等性狀的變異程度較小。兩群體經(jīng)過2輪改良后，開花間隔天數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)變異系數(shù)有減小的趨勢(shì)，說明生育期和穗部性狀隨著選育代數(shù)的提高變化減?。欢旮?、穗位、穗長(zhǎng)、穗粗變異系數(shù)有增大的趨勢(shì)，說明隨著群體選育代數(shù)的提高，群體內(nèi)仍然保持較大的變異類型，可以加大有效選擇范圍；出籽率、百粒重變異系數(shù)變化較小，說明在最初構(gòu)成群體時(shí)，以及群體后代選擇上就首先把出籽率和千粒重放在第一考慮。通過各性狀變異系數(shù)的變化，說明在較大個(gè)體數(shù)目和適宜選擇壓力下，通過輪回選擇、改良能夠很好地保持群體的有益遺傳變異。

2.4 群體改良前后抗病性變化

由于SZA群體是由PH 6 WC改良的Reid群為基礎(chǔ)構(gòu)建而成，SZB以PH 4 CV改良的Lancaster群為基礎(chǔ)構(gòu)建而成?？紤]到PH 6 WC×PH 4 CV原始組合生產(chǎn)上不抗大斑病、莖腐病、矮花葉病、粗縮病等因素，在改良群體時(shí)除重點(diǎn)改良其配合力等產(chǎn)量構(gòu)成因素外，還把抗病性改良作為群體改良的主要目標(biāo)。從表7可以看出：構(gòu)成SZA群體的6個(gè)核心種質(zhì)2000-1118等在抗莖腐病方面具有較好的抗性，而構(gòu)成SZB群體的6個(gè)核心種質(zhì)在抗大斑病方面具有較好的抗性。在矮花葉、粗縮病及穗腐病抗病性上，構(gòu)成SZA的核心種質(zhì)中2000-1118和凌9509雖然中感粗縮病和穗腐病，但構(gòu)成SZB的6個(gè)核心種質(zhì)在抗病性上大都表現(xiàn)抗或中抗。再從群體改良前后來看：SZA在改良一輪后，莖腐病和矮花葉病由中抗達(dá)到了抗病級(jí)別，而在抗大斑病、粗縮病、穗腐病的抗性方面仍維持在中抗級(jí)別； SZB在改良一輪后只有矮花葉病由中感達(dá)到了中抗級(jí)別，而在抗大斑病、莖腐病、粗縮病、穗腐病的抗性方面仍維持在中抗到抗的級(jí)別；從SZAC 0×SZBC 0到SZAC 1×SZBC 1的抗病性效果來看，除莖腐病由中抗達(dá)到抗病以外，其余大斑病、矮花葉病、粗縮病、穗腐病抗病性上維持以前抗性效果；SZA經(jīng)過改良二輪后，大斑病和莖腐病都達(dá)到了抗病級(jí)別，而在其它抗病性選擇方面都達(dá)到了中抗標(biāo)準(zhǔn)； SZB在改良二輪后各種病害的抗性效果仍維持在中抗與抗的級(jí)別；從SZAC 1×SZBC 1到SZAC 2×SZBC 2的抗病性效果來看，除大斑病、莖腐病由中抗達(dá)到抗病級(jí)別以外，矮花葉病、粗縮病、穗腐病抗病性上達(dá)到了中抗效果。

表7 核心種質(zhì)及群體改良前后的抗病效果比較

體類型核心種質(zhì)及群體大斑病莖腐病矮花葉病抽縮病穗腐病SZA2000-1118RHRRMSMS凌9509MRHRRMSMS太系7RMSMRRMRH06-154RRRMRRH10-137RRRMRMRH07-47RRRMRMRC0MRMRMRMRMRC1MRRRMRMRC2RRMRMRMRSZB太系3HRHRHRRR9808系RMRRMRRH06-47RMRRRRH06-45RHRRMRMRH10-105MSRMRRRH07-122MRRMRMRRC0MRMSMSMRRC1MRMRMRMRRC2MRMRMRMRRC0×C0MRMRMRMRRSZA×SZBC1×C1MRRMRMRRC2×C2RRMRMRMR

注：HR為高抗；MR為中抗； R為抗； HS為高感；MS為中感；S為感 。

3 結(jié)論與討論

3.1 群體改良效果

結(jié)合山西省中晚熟玉米生產(chǎn)中存在的實(shí)際問題，本研究對(duì)山西省中晚熟玉米主要雜種優(yōu)勢(shì)模式Reid×Lancaster進(jìn)行了群體核心種質(zhì)構(gòu)建和相互輪回選擇改良。主要構(gòu)建了一般用于母本材料的瑞德改良群體SZA和一般用于父本材料的蘭卡斯特改良群體SZB。群體SZA、SZB經(jīng)改良后，其產(chǎn)量性狀均得到不同程度的增益。在不同試點(diǎn)中兩個(gè)群體的產(chǎn)量增益效果和變異系數(shù)不同，兩群體雜交組合SZAC 2×SZBC 2、SZAC 1×SZBC 1對(duì)于SZAC 0×SZBC 0產(chǎn)量在不同試點(diǎn)中均有不同程度提高。改良前后產(chǎn)量增益效果明顯。SZA、SZB、SZA×SZB的穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、百粒重有所增益，但株高、穗位、生育期出現(xiàn)負(fù)增益。

兩群體改良前與改良后比較，株高、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、百粒重等性狀的變異程度較大，開花間隔天數(shù)、穗位、穗粗和穗行數(shù)、出籽率等性狀的變異程度較小,說明在較大個(gè)體數(shù)目和適宜選擇壓力下，通過輪回選擇、改良能夠很好地保持群體的有益遺傳變異。

通過抗病性改良效果來看，SZA經(jīng)過二輪改良后，大斑病和莖腐病都達(dá)到了抗病級(jí)別，而在其它抗病性選擇方面都達(dá)到了中抗標(biāo)準(zhǔn)，SZB在改良二輪后除穗腐病達(dá)到抗病效果外，大斑病、莖腐病、矮花葉、抽縮病的抗性效果仍維持在中抗的級(jí)別；從SZA×SZB的抗病性效果來看，除大斑病、莖腐病達(dá)到抗病級(jí)別以外，矮花葉病、粗縮病、穗腐病抗病性上達(dá)到了中抗效果。主要是當(dāng)?shù)卮蟀卟『颓o腐病發(fā)生嚴(yán)重，田間在選擇抗病性時(shí)淘汰發(fā)病單株較為嚴(yán)格，而其它病害發(fā)生相對(duì)較輕，選擇單株時(shí)主要側(cè)重其它有益生物性狀造成的。

3.2 群體構(gòu)建與育種目標(biāo)

明確的育種目標(biāo)是群體改良的關(guān)鍵，群體核心種質(zhì)的選擇又是群體構(gòu)建與改良成敗的決定因素。群體改良主要解決生產(chǎn)中哪些實(shí)際問題，能不能與當(dāng)前商業(yè)育種需要相結(jié)合，群體基礎(chǔ)材料是不是含有需要改良的有效基因，這些優(yōu)良基因如何選擇才能夠收到良好效果，因此，群體的構(gòu)建與核心種質(zhì)的選擇是決定群體改良效果的關(guān)鍵。

當(dāng)前，山西省中晚熟玉米種質(zhì)資源比較貧乏，中晚熟玉米雜交種的種質(zhì)資源創(chuàng)新受到了嚴(yán)重制約。擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新中晚熟種質(zhì)，是中晚熟玉米種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)豐富的重要途徑[17]。在玉米種質(zhì)群體改良過程中，以中晚熟、高產(chǎn)、適應(yīng)性、抗病性和配合力高為育種目標(biāo)，人工接種鑒定與增加選擇壓力相結(jié)合，根據(jù)種質(zhì)類群的雜優(yōu)模式，構(gòu)建優(yōu)良核心種質(zhì)群體，擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新核心種質(zhì)、解決商業(yè)育種中主要限制因素，合成核心種質(zhì)群體采用輪回選擇改良基礎(chǔ)群體是可行必要的[18]。

3.3 核心種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)分析

并單1號(hào)是2002年山西省審定的矮桿、抗病、抗倒、早熟、耐密玉米品種，該品種于2007年申報(bào)了山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。雙親都具有矮桿、高抗莖腐病基因，而且都具有早熟、抗倒伏、株型結(jié)構(gòu)好的優(yōu)點(diǎn)，母本屬于Reid改良血緣，父本屬于黃改系與旅大紅骨改良的DOM血緣,以父母本為核心種質(zhì)可以很好的改良后代的抗青枯病、抗倒伏和耐密性；并單5號(hào)于2006年1月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，同年8月列入國(guó)家農(nóng)業(yè)科技跨越計(jì)劃項(xiàng)目。是山西省2009年國(guó)家玉米良種補(bǔ)貼主導(dǎo)品種；連續(xù)3年被山西省工商局舉辦的3.15活動(dòng)評(píng)為“名優(yōu)企業(yè)放心產(chǎn)品”，最大特點(diǎn)是果穗邊行優(yōu)勢(shì)小，結(jié)實(shí)性好，抗倒伏，耐密性強(qiáng)，出籽率可達(dá)90%以上。其母本凌9509屬于Reid改良血緣，高抗莖腐病、穗大、豐產(chǎn)性、結(jié)實(shí)性良好。9808系屬于塘四平頭血緣改良系，該系抗病性好，是改良山西省主要病害的重要核心種質(zhì)；晉單68和并單669兩個(gè)品種分別于2009年和2013年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，2個(gè)品種都屬于易脫水、品質(zhì)優(yōu)、耐密植、出籽率高、籽粒商品性好適宜機(jī)械化收獲的特點(diǎn)，父母本種質(zhì)是改良適應(yīng)商業(yè)化育種方向的主要核心種質(zhì)。并單390和華美368兩個(gè)品種分別于2009年和2014年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，都屬于先玉335在抗病性、豐產(chǎn)性方面的定向改良品種，目前都是山西省創(chuàng)大面積高產(chǎn)紀(jì)錄的主推品種，主要特點(diǎn)是比先玉335玉米品種抗病升級(jí)、產(chǎn)量升級(jí)。其母本H 06-154和H 07-47是PH 6 WC與抗莖腐病種質(zhì)定向改良的瑞德血緣；父本是PH 4 CV與抗大斑病種質(zhì)定向改良的蘭卡斯特血緣；由于父母本都是定向改良的瑞德和蘭卡斯特種質(zhì)，因此2個(gè)品種的父母本是作為商業(yè)育種手段改良產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病方面的主要核心種質(zhì)。

3.4 商業(yè)育種對(duì)種質(zhì)改良的新要求

玉米育種向商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化方向的轉(zhuǎn)變，對(duì)玉米品種的豐產(chǎn)性、抗逆性、商品性、適應(yīng)性提出了越來越嚴(yán)格的要求，以雜種優(yōu)勢(shì)模式或相對(duì)立的雜種優(yōu)勢(shì)群之間實(shí)行相互輪回選擇，可從兩組群體中選出特殊配合力很高的自交系。近幾年，國(guó)內(nèi)玉米育種也逐漸轉(zhuǎn)向相互輪回選擇[19]。本研究結(jié)合核心種質(zhì)與基礎(chǔ)群體合成改良群體進(jìn)行半同袍相互輪回選擇，具有選擇效果好、周期短、改良后的群體遺傳基礎(chǔ)豐富的優(yōu)點(diǎn)。CIMMYT自把玉米育種目標(biāo)轉(zhuǎn)向雜交種選育以來，逐漸把群體改良方法轉(zhuǎn)向改良半同胞相互輪回選擇[20]。此方法提高了群體的耐自交能力和群體的一般配合力及群體的特殊配合力，使得改良后的群體可選出產(chǎn)量高、配合力高、雜種優(yōu)勢(shì)模式清晰的自交系。