石運強 孫艷杰 邵 勇 劉英蕊 魏國才 金振國 高 利 馮 鑫
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院 黑龍江綏化152052)
玉米是黑龍江省第一大糧食作物,對黑龍江省糧食生產(chǎn)及保障國家糧食安全具有重要意義。但是由于黑龍江省獨特的地理氣候條件,國內(nèi)外的玉米自交系絕大多數(shù)難以在育種上直接利用,生產(chǎn)上應(yīng)用的品種親本都源于少數(shù)幾個骨干自交系(Mo17、K10、甸骨11A、黃早四),再加之雜交種的迅速推廣,許多地方品種被取代,原有種質(zhì)資源不斷出現(xiàn)流失,導(dǎo)致黑龍江省玉米種質(zhì)資源相對于其他地區(qū)更為狹窄,另外,雜優(yōu)模式較混亂極大地制約了突破性玉米新品種的產(chǎn)生和玉米生產(chǎn)的發(fā)展[1]。為此,本文作者對綏化分院玉米研究所選育的玉米自交系綏系706的選育經(jīng)過與利用研究作簡要分析,為今后有針對性的開展種質(zhì)改良與高效育種工作提供理論基礎(chǔ)。
綏系706來源于自育早熟優(yōu)良玉米自交系綏系601與黑龍江省早熟骨干系KL3雜交選育而成,經(jīng)低世代玉米絲黑穗病田間接種鑒定、莖腐病與大斑病易感區(qū)自然發(fā)病鑒定,以及早代加密篩選(10萬株/hm2)與S4世代開始配合力跟蹤測定等育種方法,連續(xù)自交6年選育而成。母本系綏系601為黑龍江省主栽玉米品種綏玉10的父本,父本系為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院選育的自交系KL3。KL3綜合農(nóng)藝性狀好,熟期早,一般配合力高,抗病性好,為黑龍江省玉米育種骨干自交系[2]。
綏系706葉鞘紫色,葉色綠色,株高170 cm左右,穗位高70 cm左右?;ńz淺粉色,花藥黃色,雄穗分枝4~6個,花粉量大,果穗圓錐形,穗長17 cm左右,穗粗4.8 cm左右,16~20行,中齒粒型,百粒重28 g左右,穗軸粉紅色,籽粒橙黃色。在綏化市生育日數(shù)107 d左右,屬早熟春玉米自交系,可在黑龍江省第二、第三積溫帶種植使用。綏系706中抗穗腐病、莖腐病、玉米絲黑穗病、中感大斑病,對黑龍江省玉米生產(chǎn)常發(fā)生的主要病害具有較強的抗性水平,應(yīng)用范圍較廣。
綏系706自交系在黑龍江省適應(yīng)區(qū)的播種時間為4月下旬至5月中旬,適宜在土壤肥力中等以上地塊種植,播前適時鎮(zhèn)壓保墑,播種時搶墑播種,播后再次及時鎮(zhèn)壓保墑,播種密度7.5萬株/hm2左右。種肥施磷酸二銨225 kg/hm2,有條件可加施硫酸鉀45 kg/hm2。應(yīng)加強肥水管理,力爭做到出苗齊、出苗壯。根據(jù)苗前或苗后的具體田間及天氣情況,及時制定實施苗前或苗后化控除草計劃。中期加強田間管理,及時間苗、定苗,促進幼苗健壯生長,適時鏟趟。拔節(jié)前后結(jié)合中耕追施尿素150~225 kg/hm2。收獲前去除雜穗,完熟后適時收獲并晾曬,保證種子純度,使水分降低到安全水分。
綏系706是黑龍江省早熟地區(qū)應(yīng)用較廣的自交系,具有熟期早、抗倒伏、耐低溫、適應(yīng)性廣、配合力較高等較多優(yōu)點。自交系綏系706的成功育成,聚合了綏系601的產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、抗性強及KL3的早熟性好、耐低溫、稈強抗倒伏等有利基因,為黑龍江省早熟春玉米區(qū)玉米種質(zhì)改良提供了寶貴的理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗。
配合力是玉米育種中衡量親本利用價值的重要指標,配合力分析在數(shù)量性狀的遺傳研究和高配合力育種中是一項常用而有效的方法[3]。一般配合力是基因的累加效應(yīng),能夠穩(wěn)定遺傳,一般配合力高的材料組配雜交種獲得高產(chǎn)的可能性較大[4]。黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院利用自交系綏系706、其他新選育自交系及引入的國內(nèi)外骨干自交系,開展了耐密性、抗病性、配合力測定等深入研究工作,測定出綏系706具有逆性強、適應(yīng)性好、一般配合力較高等突出優(yōu)點,因此綏系706的進一步改良與組配利用價值較高,應(yīng)用前景廣闊。
優(yōu)良玉米自交系是選育優(yōu)良玉米雜交種的基礎(chǔ)材料,它的農(nóng)藝性狀和配合力是決定雜交種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素[5]。通過對綏系706的廣泛組配利用及其組配大量雜交組合的多年多點試驗研究,篩選出了大量高產(chǎn)、抗病、廣適的優(yōu)良雜交組合,分別參加分院及省內(nèi)各級別場圃試驗。其中以綏系706為父本、以綏系701為母本選育的雜交組合綏玉19玉米品種,2003年在所內(nèi)和省內(nèi)各適應(yīng)區(qū)進行多點異地鑒定,平均公頃產(chǎn)量為9 237.5 kg,比對照綏玉7平均增產(chǎn)15.3%;2004年通過黑龍江省預(yù)備試驗,2005-2006年2年參加黑龍江省區(qū)域試驗,平均公頃產(chǎn)量為9 443.1 kg,平均比對照綏玉7增產(chǎn)16.2%;2007年黑龍江省生產(chǎn)試驗,平均公頃產(chǎn)量9 562.7 kg,比對照綏玉7平均增產(chǎn)12.7%。綏玉19多年多點試驗表現(xiàn)較好,相比對照增產(chǎn)顯著,同時又具有抗病性好、抗倒伏、品質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點,于2008年通過黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定。
國內(nèi)外大量的育種實踐與理論己經(jīng)證明 “選用不同親緣關(guān)系材料人工合成優(yōu)良基因頻率、遺傳變異豐富、雜種優(yōu)勢類群關(guān)系明確、配合力高的基礎(chǔ)群體”,是拓寬玉米種質(zhì)資源、克服種質(zhì)遺傳脆弱性的重要途徑,是玉米育種具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)性工作。課題組利用自交系綏系706、國外骨干親本PH6WC、黑龍江省早熟骨干親本綏系616、引自國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目的優(yōu)良美國玉米自交系C174等玉米自交系,組建了窄基因玉米群體SQ2005,已利用該群體后代選育出多個稈強抗倒伏、耐密植、脫水快、抗病性好等高世代穗行,其中部分穩(wěn)定穗行已經(jīng)進行廣泛測配試驗。
玉米種質(zhì)資源匱乏,遺傳基礎(chǔ)狹窄是世界玉米主產(chǎn)區(qū)普通存在的問題[6]。綏系706利用黑龍江省骨干自交系KL3的早熟、抗病、配合力高、農(nóng)藝性狀好等特性,與黑龍江省核心種質(zhì)綏系601的熟期早、本土適應(yīng)性好、增產(chǎn)潛力高等優(yōu)點進行雜交選系;針對黑龍江省早熟區(qū)的主要發(fā)生病害大斑病、絲黑穗病等進行接種鑒定試驗,對莖腐病、粒腐病等高發(fā)病害采取病害主發(fā)區(qū)自然發(fā)病進行異地鑒定;同時對S3~S4代材料進行早代配合力測定,確保高配合力材料不流失,從而選育成了熟期早、抗病性強、適應(yīng)性好、配合力高的玉米自交系綏系706。綏系706的成功選育,能夠有效地豐富黑龍江省玉米早熟種質(zhì)資源,擴增遺傳基礎(chǔ),為解決本區(qū)域種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)狹窄提供有效參考。