PN78599种质的改良和利用

圆园11年第5期专题论述PN78599种质的改良和利用王秀凤景希强曹祖波丰光卢秉生景小鹏姚永祥(辽宁省丹东农业科学院袁凤城118109)摘要院PN78599是20世纪80年代后期由美国先锋公司引入到我国的优良玉米杂交种袁因其一般配合力高尧品质优尧抗倒伏尧抗叶病表现突出袁全国各大育种单位相继以其为基础材料直接或间接选育出一批优良自交系应用到生产袁组配出一批高产尧高抗尧优质的玉米新品种袁为我国的玉米生产做出了很大贡献遥同时也拓宽了我国玉米种质遗传基础袁使其很快成为一个相对独立的玉米种质类群遥因此袁深入研究其遗传基础和改良利用的途径袁对提高我国的种质资源基础和创建新的杂种优势利用模式具有重要意义遥关键词院玉米曰PN78599种质曰改良利用品品质优良PN78599尧高抗叶斑病种质具有配合力高尧抗倒伏和适应性广的特点尧综合农艺性状好尧商遥以PN78599选系和衍生系组配的玉米杂交种通过国家及各省尧区尧市审定的有100多个袁累计推广面积超过1200万hm2用的主要种质之一袁成为我国春袁为我国玉米的发展做出了很大贡尧夏玉米区育种和生产应献25尧[1]S80尧丹遥利用丹988尧PN785993130尧K163尧丹799尧丹种质沈599-2尧袁目前已选育出丹137尧沈丹3336尧P138尧X178尧599尧丹299尧598尧丹673尧丹黄319等一批优良自交系遥组配出的优良国审品种有丹齐玉86号尧丹玉96尧丹玉46号尧农大108尧豫玉22尧三北PN785996号尧郑单熟期偏晚种质优点突出19号尧登海尧结实性差袁但也存在明显的缺点3号尧浚单18尧鲁单尧出子率低尧温光反应敏感袁981如株型等遥平展尧等遥因此袁应加强对PN78599种质的遗传机理研究袁探索改良利用模式袁克服其自身的缺点袁使其在我国玉米育种中发挥出更大的作用遥1PN78599的遗传改良一个种群经改良后必须具备2个特点袁即保持新群体组成亲本具有较高的配合力曰通过遗传重组和选择保持广泛的遗传变异袁同时提高优良基因的频率袁成为一个包含有丰富基因型个体的基因库遥通过多种途径使改良群体的加性效应值得到累加提高袁互作效应的范围和种类得到拓展[2]群内改良和种群间改良遥遥遗传改良从方法上看分为种种群内改良能够保持种质的独立性遥可采用二环尧三交尧复交尧综合种尧小群体混粉等多种选系方法遥种群内改良法虽然遗传基础狭窄袁但群内仍存在一定的遗传差异袁而且在遗传变异中可利用互补优势性状袁针对熟期尧耐密性尧出子率等方面缺点进行改良遥例如袁丹育而成988是由袁具有株矮健壮PN78599的变异株经尧叶片上冲N尧离子束辐射诱变选早熟耐密尧优质多抗尧配合力高尧结实饱满等特点袁与旅大红骨群尧塘四平头群尧瑞德群均有较强的杂种优势[3]杂交新品种应用区域遍及黄淮海和东华北地区遥利用该系组配的遥群内改良的代表系有丹黄25尧丹799尧丹599尧丹299尧丹X178尧S0073尧DH158637尧S80尧9195尧F359尧等沈遥137尧P138尧C39尧齐319尧J5918尧种群间的改良可利用旅大红骨种质尧塘四平头种质尧Reid种质和Lancaster种质等对PN78599种质进行改良袁注意抗病性尧抗倒性和熟期的选择袁适当降低株高和穗位袁株型要紧凑袁避免枝叶过于繁茂曰果穗性状上要求子粒要深尧出子率要高遥对于株型尧品质和抗倒伏性都可以有针对性地进行改良遥选择优良性状互补优良自交系袁采用二环或回交选育法是最简单有效的办法遥群体间的改良可以增加遗传基础袁从而选育出综合性状优良的新系遥例如丹598袁选育过程中先后应用OH43HT3自交系袁其中丹黄尧丹340尧18丹黄占总体血缘比例为02尧丹黄11尧丹黄25%袁18等是由5个PN78599病性强尧耐旱性强选育而成[4]尧适应性广等特点遥丹598具有一般配合力高袁与Lancaster尧抗群有一定杂种优势袁与瑞德种群优势最强袁组配新品种种植区域遍及全国各地袁成为我国生产上应用最广的玉米自交系之一遥以群间改良法选育的自交系还有很多(表1)遥由表1可以看出袁群体间改良法多采用瑞德尧兰卡尧旅大红骨等种质改良PN78599选系袁新育成系既保持双亲原有高配合力的优点袁在抗性尧品质等方面也有了很大提高袁这些改良育成系与塘四平头种质间有很强杂种优势遥1.1耐密性的改良主要从株型和抗倒伏能力两方面考虑进行改良遥株型改良有2种途径院一是在保持自.com.cn. All Rights Reserved.专题论述表1 部分PN78599群间改良系

自交系 来源 丹3130 330×PN78599BC2 丹特选1号 9046×丹599 丹9942 丹988×9041 沈3336 沈137×7922 LD333 599×340

S457 （Mo17×107）/ PN78599 D01 （5003×齐319）/7922 912 （齐319×PN78599）/9046

PA502 Mo17×齐319 S0073 PN78599×矮秆粗群 J0045 478×PN78599 T98 360×PN78599 HF93 （PN78599×478）/340 J1285 （吉1037×PN78599）/Mo17

D353 5003×PN78599 承系33 7922×1145 KM12 PN78599×Mo17 T6

齐319×丹340

交系高配合力的基础上

袁减小穗上部叶片与主茎的夹角袁这样可以充分利用光能袁增加播种密度曰二是有效增加节间长度袁减小叶片宽度袁即使叶片较平展袁但通风透光性良好袁也可以提高耐密性袁更多地利用光能遥改良成功的优良系有丹988袁是PN78599经辐射变异选育袁熟期变短尧耐密性增强曰沈3336中引入了铁79223265种质袁该系表现抗性好尧产量高尧耐密性强袁与沈密袁在生产上非常受欢迎组配的新品种沈单袁21已成为春玉米区主栽品种之高产尧稳产尧优质尧多抗尧耐一曰D353引入5003瑞德血缘袁使植株变矮袁抗倒伏袁耐密性增强遥用旅大红骨种质尧兰卡种质尧瑞德种质改良P群选育成功的自交系很多袁但用塘四平头种质改良的P群选系很少袁代表系如京54渊黄早四伊PN78599冤袁因此尝试利用昌7-2尧P13尧287尧吉853尧0203尧B27尧DS928等塘四平头系的耐密性尧抗倒性和出子率高的性状改良P群袁采用二环选系和群内集团选系法并进袁加大选择压力袁对不断丰富和积累群内有利基因频率袁扩大遗传增益潜力应该很大遥也可用先锋骨干自交系PH6WC尧PH4CV尧PH5AD尧PHBIM尧PH6AT尧PH2VK尧PH224尧PH2P8尧PPMC等及外杂选自交系对P群进行改良袁重点解决P群系的耐密性和出子率问题遥1.2PN78599对温光反应敏感数在东华北春播晚熟区推广选系种质具有熟期晚的特点尧生育期偏长的改良袁限制了袁PN78599组配的组合多多数品种的推广种植遥利用Reid尧Lancaster尧塘四平头和旅大红骨等温带玉米种质对温光反应不敏感的特点袁对圆园11年第5期择对温光反应迟钝PN78599选系进行改良袁生育期适中的新系袁在保证高配合力的基础上选遥如丹3130PN78599渊330伊PN78599BC的高抗病性2冤袁袁克服了保留了PN78599330的渊丹种质对温光反高配合力和应敏感的缺点遥另外还有丹9942988伊9041冤尧B0060(PN78599伊均克服了对温光反应敏感的缺点旅大红骨)尧沈3336渊遥沈137伊7922冤等袁渊1.3对子粒浅尧出子率低的改良通常PN78599选系配的杂交种出子率也较低如丹599行数多尧穗轴粗冤子粒浅遥可选用骨干系昌尧出子率低袁由其组7-2尧吉PH5AD尧PHBIM尧PH6AT尧PH2VK尧PH224尧PH2P8尧PPMC853尧Mo17尧7922尧郑58以及先锋骨干系PH6WC尧PH4CV尧等对其进行改良袁从分离后代中选择米质好尧抗性强尧轴细尧出子率高尧配合力强的材料袁再用PN78599回交11.4次袁后代选留粒深抗丝黑穗病的改良尧轴细的材料继续自交选育新系可采用群体内和群体间改遥良法遥群体内改良可利用P138和齐319作为抗源改良感病的PN78599选系袁采用杂交和不饱合回交袁选育抗病新系遥群体间可利用其他类群抗病材料作为抗源对其进行改良袁采用回交转育的方法导入抗病基因遥2PN78599群与国内主要应用的几个种群间均有较好的杂种质的杂种优势利用模式种优势P袁组配的杂交种也具有不同的特点遥2.1P群伊塘四平头群选系模式两群间有很高的配合力袁配出的组合高产尧稳产尧耐密尧抗倒尧抗病袁多为中晚熟品种遥代表品种有三北6号渊S0073伊B0049冤尧吉玉2129渊4号渊J5918伊8415冤尧吉单29渊四273伊599-20-1冤尧原单渊吉853伊P007冤尧丹988伊JL1冤尧济单吉农大7号渊201渊673伊F349冤尧济533伊昌7-2冤尧京科浚单8号渊248伊浚926冤尧沈玉21(沈3336伊沈3265)尧鲁单981渊齐18L12冤尧319伊LX9801冤尧三北338渊三北北802伊R479冤9号渊S457伊B08冤尧等遥特别是沈玉海禾17渊LS02伊淮海夏玉米区尧东华北春玉米区有很大种植面积21在黄遥从全国玉米生产来看袁P群伊塘四平头的杂种优势模式已成为我国玉米育种的主导模式之一遥2.2P群伊旅大红骨选系模式两群间有很高的配合力袁配出的组合高产尧稳产尧抗倒尧抗病尧制种产量高袁多为中晚熟和晚熟品种遥代表品种有丹玉24渊丹599伊丹340冤尧340冤尧丹玉丹玉4630渊渊丹丹3130伊3130伊丹丹340冤尧341冤尧丹玉丹玉8635渊渊S80伊丹988伊丹138冤尧强盛1丹玉号渊912伊922冤尧402渊丹299伊DH34冤尧丹玉96渊丹郑单6263伊19渊P138伊丹99郑长冤尧35冤尧丹玉98渊丹962伊DH34冤和北玉16渊BY022伊BY0210冤等遥.com.cn. All Rights Reserved.圆园11年第5期专题论述其中袁丹玉46以其高产尧稳产尧多抗性尧广适性在全国大面积推广应用遥近年来袁该品种在黄淮海夏玉米区和西南春玉米区及东华北尧黄淮海等玉米种植区每年前景遥2.3应用推广面积达到40多万hm2袁具有很好的推广应用P群伊瑞德选系模式两群间有很高的配合力袁主流袁PN78599种质以其自身明显的缺点逐步被育种者弃用袁更有学者认为以PN78599为代表的热带血缘的引入使我国玉米育种方向发生了偏差遥笔者认为袁热带种质的引入丰富了我国种质资源袁为我国的玉米生产曾做出了巨大贡献遥虽然P群种质具有一些明显缺点袁但同时也具有其他类群种质所不具有的明显优点遥实践表明袁热带种质对改善自交系的空秆率和改良旅这种杂优模式选育出的杂交种袁不仅抗病尧抗倒袁而且出子率高尧品质优尧熟期适中尧适应性广遥盲目放弃对P群种质的利用是不可取的袁只有采用最广泛的种质基础才能应对未来生产上各种不良条件遥面对新时期生产上对品种的要求袁应不断挖掘其有利基因为我们所用遥因此袁对P群种质应加强遗传机理研究袁探索改良利用的最佳模式遥从长远目标来看袁不论是利用哪种血缘的材料袁只有不断丰富尧不断改良才能更好地为选育者所用遥参考文献[1]高翔.我国玉米育种中美国改良Reid和78599种质的作用及其再利用.西南农业学报,2003,16(3):98-101[2]刘旭袁何晶袁高洪敏袁等.改良Reid伊旅大红骨杂优模式在辽宁省玉米育种中的应用.中国种业袁2010袁1院20-21[3]关国志.优良玉米自交系丹988创新选育方法研究.玉米科学,2009,17[4]王孝杰.高配合力玉米自交系丹598姊妹系的选育与利用.杂粮作物袁[5]李继竹.玉米亚热带改良系杂种优势表现的研究.玉米科学,2007,15(5):[6]王寒梅.玉米引入热带种质对倒伏性的影响.杂粮作物,2005,25(4):221-[7]腾涛.玉米引入热带种质对空秆率的影响.辽宁农业科学,2005,25(4):13-1522341-452005袁25(1):3-5(3):42-44,45配出的组合表现为植株尧穗位较高袁果穗粗长袁丰产潜力大袁抗病抗倒伏袁多为中晚熟和晚熟品种遥目前在春玉米区主要推广的品种有登海3号渊DH08伊P138冤尧辽单127渊6082伊丹3130冤尧屯玉42渊T98伊T87冤尧遵玉8号渊PN78599-141伊9665冤尧万孚7号(CL143伊CH382)尧宁玉309渊宁晨20伊宁晨07冤尧中迪985渊A139伊T28冤和宁玉2.4525渊宁晨62伊宁晨39冤等遥P群伊兰卡斯特选系模式两群间有较高的配合大红骨类群抗倒性有很好的效果[6-7]遥P群伊塘四平头群力袁配出的组合表现为植株叶片清秀尧果穗长大尧商品品质优良遥在春玉米区域主要推广的品种有泰玉2号渊D185伊599-20-1冤和金海5渊JH78-1伊JH3372冤等遥P群伊其他选系模式渊齐319伊3841冤尧吉单198渊D185伊D183冤尧吉单196这一模式组配的杂交种抗2.5病性强袁丰产性和稳产性好袁适应区域广遥如组配杂交种农大108在东北尧西北尧华北尧西南等地一直用作国家区域试验对照品种袁并且农大108是我国种植面积审品种农大3138渊综31伊P138冤尧登海3686渊沈137伊曾超过200万hm的玉米杂交种之一遥另外袁还有国2[5].com.cn. All Rights Reserved.DH41冤尧三北6号渊S0073伊B0049冤尧齐单1号渊XF0138伊SX211冤尧三北11渊SO127伊BO122冤和天泰33渊PC58伊PC68冤等在春尧夏玉米区推广面积均较大遥3讨论贡献袁但随着生产上对育种目标的调整袁改变了以往依调抗逆性和适应性袁中穗型和耐密植的品种成为育种简讯PN78599选系为我国玉米杂交种生产做出了巨大靠延长生育期和增加单株产量来提高产量的思路袁强渊收稿日期院2011-03-01冤政策给力种业发展大遥而我国杂交水稻种子行业具有全球领先的育种制种技术优势袁是少数拥有优势的种业袁有望成为国家优势扶持对象遥随着政策支持力度的加强尧注册资本门槛等大幅提高袁行业面临重大整合机会袁具备野育尧繁尧推冶一体化经营能力的种业企业将成为市场的主体遥6家上市种业公司登海种业尧敦煌种业尧隆平高科尧荃银高科尧丰乐种业和万向德农有望成为政策的受益者遥这些种业公司还有望借助于资本市场的优势袁实现外部扩张遥渊叶理财周刊曳姚舜冤国务院常务会议日前研究部署加快推进现代农作物种业发展遥对此袁券商分析师普遍认为袁这充分体现了对我国种业扶持与整合的政策导向袁有助于推动种业未来的发展与壮大袁种业股将从中受益遥目前国际三大种子巨头控制着全世界65%的玉米市场和超过50%的大豆市场袁并已经渗透到我国的玉米尧棉花尧大豆等种业遥种业发展关系到农业稳定和国家粮食安全袁种子行业发展上升至国家战略层面袁预计种业政策支持力度将持续加