晚熟玉米新品种鼎晟988和辰丹95的选育过程分析
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摘要 分析2个晚熟玉米新品种鼎晟988和辰丹95选育过程中的亲本基础材料组建及选育、杂交种的形成,并介绍了2个品种及其亲本的主要特征特性,以期为育种工作者提供参考。
关键词 玉米;鼎晟988;辰丹95;选育过程;特征特性
中图分类号 S513 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)20-0031-02 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
鼎晟988(辽审玉20180124)和辰丹95(辽审玉20180066)是铁岭市农业科学院玉米所丹东育种站选育成功的晚熟玉米杂交种。2个杂交种的母本基础来源相同,均来源于M54×H703。父本同为TD010,基础来源为S151×丹598。现分析2个品种的选育过程,以期提高品种选育成功率。
1 亲本基础材料组建及选育
1.1 立项背景与目标
旅系资源是我国主要玉米遗传资源之一,在杂交种的形成与推广过程中起着重要作用,特别是在北方春玉米区,最初的杂优模式利用主要就是“瑞德×旅系”。旅系材料组配的杂交种基本都属于晚熟大穗品种,产量潜力大,但基本都属于高秆、叶繁品种,倒伏风险高,需要稀植,而且随着气候变暖和病原积累及变异,旅系材料的抗病性越来越满足不了生产需要。因此,对旅系材料的改良利用是育种家的共同目标,既要保持与提高配合力,还要在抗病性、抗倒性、抗旱性、脱水性、灌浆速率等方面有所改善。为此,在2008年组配S151×丹598进行系谱选择,利用丹598的高配合力和抗病性,S151的高配合力和优良农艺性状进行群内杂交系谱选育,选择花期协调、配合力高、结实性好、综合抗性优良的自交系。
2008年,良玉88通过审定,其具有产量高、农艺性状优良的特点,特别是其母本M54具有植株清秀、成熟期早、出籽率高、配合力高、综合抗性优良等特点,迅速成为育种者的主要资源基础。2010年,组配M54×H703进行系谱选择,利用M54的高配合力和早熟性,H703的高配合力和优良的落粒性进行群内杂交系谱选育,选择植株健壮、根系发达、花期协调、综合抗性优良、结实好、成熟快、易脱粒的自交系。
1.2 自交系选育
1.2.1 父本TD010的选育过程。2008年铁岭组配S151×丹598,同年冬季在海南种植F1并自交5穗,2009年春在铁岭将收获的5穗分别种穗行,各10行,择优自交,此后连年北方、海南自交接续进行,至2014年秋已达10代。参试系号定名TD010,其系谱为TD010-2-1-1-1-1-1-2-2-1-1[1]。
1.2.2 母本TD009和TD013的选育过程。2010年海南组配M54×H703,同年铁岭种植F1并自交5穗,2010年冬海南分别种当选的5个穗行,12万株/hm2的密度各种4行,2011年春择优自交,此后连年北方、海南自交接续进行,至2014年秋已达8代。参试系号定名为TD09和TD013,各自系谱为TD009-2-1-1-2-3-3-1-1和TD013-2-1-5-4-1-1-1-1。
2 杂交种的形成过程
2.1 配合力测定
自交4代后,将当选所有系号开始进行初级测配鉴定,择优自交选择同时进行。测配时选择相同杂优模式已知配合力自交系作主要测验种。TD010进行早代测验时,选择铁C8605-2和沈137为主要测验种,鉴定对照也为丹玉39(铁C8605-2×丹598)和沈玉17(沈151×沈137)。TD009和TD013进行早代測验时,选择S122和丹598为主要测验种,鉴定对照也为良玉88(M54×S122)和丹玉39[2-3]。所配组合田间种植按间比法,记录花期、熟期、抗病性等,测产计算较最近2个对照平均值的增产比。秋季收获自交系要参测配组合田间表现,冬季海南计划也要根据测配组合测产结果进行。此轮测配时自交系已经进行了6代自交,不用将所有系号进行测配,要以扩大测验范围为主,测验种选择更多。TD009和TD013进行此轮测配时,主要选择了S122、S121、铁T0752、铁T0759、LX03-2、TD010及其姊妹系、PH4CV、其他一些自选系等。所配组合仍然按间比法种植,加强田间观察,为自交系选择及定选品比组合做准备。
2.2 杂交组合参试
2014年,TD013×TD010组合命名为铁研412(之后审定名称定为辰丹95)、TD009×TD010组合命名为荃研9号(之后审定名称定为鼎晟988)参加省内多点联合比较试验鉴定,铁研412 5点平均产量12 252 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产9.0%,荃研9号5点平均产量13 003.5 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产10.7%,品种综合表现优良。2015年继续进行省内多点联合比较试验鉴定,2个品种表现仍然非常突出,铁研412平均产量12 406.5 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产8.8%,荃研9号平均产量13 548 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产12.1%。 2016年,在联合体区域试验中,铁研412 9点次平均产量11 944.5 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产5.4%,生育期与对照相同,倒伏倒折率1.8%,大斑病、灰斑病、穗腐病、茎腐病、丝黑穗病等5种病害接种鉴定感灰斑病,其他病害均表现抗以上,田间自然发病均表现抗以上。荃研9号11点次平均产量为12 126 kg/hm2,较对照沈玉21平均增产14.3%,生育期与对照相同,倒伏倒折率为0,大斑病、灰斑病、穗腐病、茎腐病、丝黑穗病等5种病害接种鉴定均表现为抗以上,田间自然发病也均为抗以上。铁研412和荃研9号均晋级2017年区域试验复试,生产试验同时进行。
2017年,铁研412的11点次区域试验平均产量为11 850 kg/hm2,较对照沈玉21增产6.1%,生育期比对照长1 d,倒伏倒折率为3.3%,大斑病、灰斑病、穗腐病、茎腐病、丝黑穗病等5种病害接种鉴定结果为感灰斑病,其他均为抗以上,田间自然发病则均表现为抗以上。与区域试验不完全相同的10个点次的生产试验结果为铁研412平均产量10 438.5 kg/hm2,较对照沈玉21增产3.7%,生育期与对照相同,倒伏倒折率为3.0%,5种病害接种鉴定结果是感灰斑病,其他表现为抗以上,田间发病均抗或中抗。荃研9号11点次区域试验平均产量为12 124.5 kg/hm2,较对照沈玉21增产5.1%,生育期与对照相同,倒伏倒折率为0.3%,5种病害接种鉴定均表现为抗以上,田间发病均表现为高抗。与区域试验不完全相同的荃研9号的11个点次生产试验结果为平均产量12 052.5 kg/hm2,较对照沈玉21增产3.0%,生育期与对照相同,倒伏倒折率为0,田间自然发病均表现高抗。
2.3 新品种审定
2018年1月,铁研412和荃研9号2个组合均完成试验程序,各项指标均达到审定标准,经辽宁省第四十次品种审定委员会审定通过,铁研 412的获审品种名为“辰丹95”,审定编号为辽审玉20180066,荃研9号的获审品种名为“鼎晟988”,审定编号为辽审玉20180124。
3 杂交种及其亲本的主要特征特性
辰丹95在辽宁省春播,生育期约为131 d,株高约272 cm,穗位约120 cm,成株约22片叶,果穗筒型,穗长约19.9 cm,穗行数约19行,穗轴红色,籽粒半马齿型,容重748 g/L,粗蛋白含量9.22%,粗脂肪含量4.12%,粗淀粉含量72.0%。
鼎晟988在辽宁省春播,生育期约为132 d,株高约299 cm,穗位约122 cm,成株约23片叶,果穗筒型,穗长约20.1 cm,穗行数约20行,穗轴红色,籽粒马齿型,容重757 g/L,粗蛋白含量9.53%,粗脂肪含量4.14%,粗淀粉含量73.44%。
辰丹95母本TD013在辽宁省春播,生育期约127 d,株高约185 cm,穗位约80 cm,全株约17片叶,果穗筒型,穗长约18 cm,穗行数16~18行,穗轴粉红色,籽粒马齿型。
鼎晟988母本TD009在辽宁省春播,生育期约129 d,株高约205 cm,穗位高约95 cm,全株约19片叶,果穗筒型,穗长约19 cm,穗行数16~18行,穗轴红色,籽粒马齿型。
辰丹95和鼎晟988的父本相同,均为TD010,在辽宁省春播,生育期约130 d,株高约210 cm,穗位高约100 cm,全株21片叶,果穗偏锥形,穗长约17 cm,穗行数18~20行,穗轴白色,籽粒马齿型。
4 选育经验和建议
(1)模仿先进杂优模式是迅速获得成果的有效方法,無论是自交系的选育还是杂交组合的组配,辰丹95和鼎晟988的育成都是模仿丹玉39和良玉88,但又经过育种选择丰富了遗传基础,改良了一些特征特性(TD010较丹598协调性好,熟期要早;TD009和TD013则较M54要高壮,熟期要晚,果穗更长,行更多),更适应现在的气候与种植习惯。
(2)系谱法选育的自交系从自交四代分离的系号之间基因位点差异够多,即使另一亲本相同所组配的杂交种也是完全不同的,结合自交系田间表现进行选用可以省去测试费用。辰丹95和鼎晟988的父本相同,母本均来源于M54×H703,TD009和TD013的系谱是从第4代开始分离开的,两者的田间表现也具有很大差异。
(3)自交系配合力测定从第4代开始既能测试出配合力,又能测验系号之间的差异。过早稳定性不够,后代分离较大,配合力好的基因容易丢失;过晚又会造成工作量增加,自交系应用也会晚,不利于效率优先原则的贯彻。
(4)田间观察是准确选育自交系和新组合的有力保障,自交系选择需调查记录其花期及成熟期、抗病性及抗倒性,为测配及将来繁系制种提供参考。杂交种鉴定也应调查记录花期协调性、抗病抗倒性、成熟期及丰产性,结合测产结果决选复配组合及亲本自交系[4-5]。
(5)改良M54所成的TD009和TD013具有易脱粒的特性,这是在长期的自交系繁殖及杂交种配制过程中发现的,在将来选育宜机收品种(减少破裂率)中可以加以利用。
(6)TD010配合力高,但来源于丹598改良,仍含有一定的热血,南北利用差异明显,需要注意。
(7)丹598改良系所配杂交种有茎腐病加重的趋势,TD010也有,需要进一步改良。
5 参考文献
[1] 韩彦龙,桑立君.优良玉米自交系TD010的选育与应用[J].黑龙江农业科学,2018(6):157-158.
[2] 宋协良,宋雷,宋雨,等.浅谈密植型玉米品种良玉88的选育思路与技术创新[J].农业科技通讯,2011(6):18-20.
[3] 宋雷,宋雨,缪玲敏,等.玉米杂交种良玉88号选育及栽培技术[J].农业科技通讯,2010(3):117-119.
[4] 赵久然,王帅,李明,等.玉米育种行业创新现状与发展趋势[J].植物遗传资源学报,2018,19(3):435-446.
[5] 黎裕,王天宇.我国玉米育种种质基础与骨干亲本的形成[J].玉米科学,2010,18(5):1-8.
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