优良玉米自交系浚313 的选育及应用

章慧玉 张守林 王良发 赵 博 张素娟 李长建 张志方 徐国举

（1 河南省鹤壁市农业科学院，鹤壁 458030；2 河南省农业科学院，郑州 450002）

玉米自交系是选育玉米杂交种的关键，其配合力的高低是决定杂交优势强弱和高产、稳产的重要因素。我国玉米种质资源相对狭窄，成为限制玉米育种的首要问题[1]。因此，扩大选育玉米自交系的种质基础，创新和改良自交系的育种方法就成为玉米育种研究的重点和难点。近年来极端天气频发，在玉米生长期内经常遭遇开花期气温高、狂风暴雨等灾害性天气，造成玉米生产波动较大[2]。鹤壁市农业科学院将拓宽玉米育种的种质基础、丰富遗传多样性作为首要任务[3]，选育出的玉米自交系浚313 及其改良系在保证浚单系列品种高产、优质的基础上，提高了品种的抗逆性、抗病性和适应性。

1 自交系来源及选育经过

1.1 自交系来源玉米自交系浚313 是以适应性广、制种产量高的郑58 作母本，78599 选系×掖478 的优良自交系作父本，采用系谱法选育而成[4]。郑58是郑单958的母本，是国内著名的骨干自交系，78599 选系来源于美国杂交种78599 选育的二环系，掖478 是沈5003×U8112 杂交选育的二环系，沈5003、U8112 分别是从美系杂交种3147、U8 中选出的自交系，掖478 被划分为改良瑞德。78599 属于P 群种质[5]，浚313 利用了P 群种质与瑞德类群种质杂交选出的二环系，再回交瑞德类群自交系，把国内种质良好的丰产性、适应性与国外种质抗倒、耐密性等优良基因融合在一起，增强了自交系的抗病抗倒能力和丰产稳产性。

1.2 选育经过玉米自交系浚313 育成于2002 年，1996-1998 年用78599 选系×掖478 套袋自交，经南繁北育至S3，自1998 年冬以郑58 作母本，与78599 选系×掖478 自交至S3的二环系杂交，分别经过高密度逆境选择、异地鉴定、南繁北育连续多代自交至S6基本纯合稳定选育而成。

2 特征特性

2.1 植物学特征浚313芽鞘紫色，幼苗叶色深绿，气生根紫色，叶片上冲，株型紧凑，成株株高195cm，穗位高85cm，单株叶片数17～18 片，花丝紫色，护颖浅紫色，花药紫色，雄穗伞状，分枝数7～11 个，果穗筒形，大小均匀一致，苞叶薄，穗柄短，秃尖小，籽粒黄色，穗轴白色，穗行数14～16 行，出籽率86.8%。浚313 属中熟玉米自交系，生育期105d 左右，出苗到抽雄55d，抽雄至散粉3～4d，花期协调，吐丝较集中，花丝活力强[6]，结实性好，茎秆坚韧。

2.2 抗病性和抗逆性经河南农业大学植物保护学院人工接种鉴定，浚313 高抗镰孢茎腐病、小斑病、瘤黑粉病、镰孢穗腐病；抗弯孢霉叶斑病；感南方锈病。对玉米螟有较高的抗性，以其作为亲本组配的杂交种也具有较强的抗病、抗虫、抗倒及稳产性。在异地田间鉴定观察中，该自交系也表现出较强的抗病性和抗旱性，且抗倒伏能力强。

2.3 一般配合力配合力高低是衡量一个玉米自交系优劣的主要条件之一[7]。一般配合力越高表示自交系所含的有效遗传位点越多，是育种选择的重要指标之一[8]。在浚313 自交系的选育过程中，S3进行配合力早代测定，S4开始大量组配，南北交替加代多年进行配合力测定。利用浚313 作亲本选育的杂交组合多表现根系发达、株型紧凑、结实性好、产量较高，说明浚313 具有较高的一般配合力。

2.4 耐高温性2021 年华中农业大学植物科学技术学院检测中心测定，浚313 能承受35℃高温处理，分期自然，结实优于对照，耐高温能力强。

3 浚313 的利用

3.1 直接利用

3.1.1 浚单29以浚313 为母本、浚66 为父本组配的玉米杂交种浚单29，于2009 年通过了河南省农作物品种审定委员会审定（审定编号为豫审玉2009029），2011 年通过国家农作物品种审定委员会审定（审定编号为国审玉2011012），2012 年同时通过了陕西省、内蒙古自治区农作物品种审定委员会审（认）定。2010 年被科技部列为“国家农业科技成果转化资金项目”。在黄淮海夏玉米区以及内蒙古等地都表现出了超强适应性，增产潜力大[9]。

在鹤壁浚县的浚单29 高产示范方多次创黄淮海高产纪录。2008 年经河南省科技厅组织河南省专家组现场实打验收，每hm2折合产量达到14635.35kg（示范田面积1.0hm2）和14196.6kg（示范田面积6.67hm2）；2009 年平均产量达到15552.45kg（示范田面积1.0hm2）和15279.0kg（示范田面积6.67hm2）；2012 年在鹤壁市淇滨区平均产量达到14428.5kg（示范田面积6.67hm2），其中最高实收产量达到16404.0kg/hm2（实收面积667m2）。

3.1.2 浚单3136以浚313 为母本、浚M9 为父本组配的玉米杂交种浚3136，2014 年通过陕西省农作物品种审定委员会审定（审定编号为陕审玉2014006），于2017-2018 年先后完成了山东、河南、江苏、安徽、河北、山西、湖北等省份的引种备案。该品种高抗南方锈病，表现出农艺性状优良、高产稳产、抗旱、抗倒、适应性强等特点。

3.2 间接利用

3.2.1 浚单658母本浚58 来源于郑58/（郑58/金黄55//郑58），其中金黄55 是浚313 选育过程中出现的抗南方锈病变异株，抗南方锈病能力较浚313 大幅度提高。浚58 经河南农业大学植物保护学院人工接种鉴定，高抗镰孢茎腐病、瘤黑粉病，抗镰孢穗腐病，中抗小斑病、南方锈病，感弯孢霉叶斑病。以自交系浚313 改良系浚58 作母本、浚G6Y6-2 作父本选育的玉米杂交种浚单658 分别于2020 年通过国家审定（审定编号为国审玉20200283），2021 年通过河南省审定（审定编号为豫审玉20210044）。浚单658 突出表现为株高和穗位高均低、耐密抗倒性强、综合抗性强、籽粒品质好、丰产性强等特点。2020 年设置在鹤壁市浚县的2.0hm2浚单658 高产示范方经河南农业大学、河南省农业农村厅、河南省农业科学院等单位有关专家测产验收，平均产量达到10607.5kg/hm2。

3.2.2 浚单996母本浚3138 是以浚313 为基础材料，与国内骨干自交系郑58 杂交，通过南繁北育多代自交严格选育而成。以浚313 改良系浚3138 作母本、浚96 作父本选育的玉米杂交种浚单996，于2021 年通过国家审定（审定编号为国审玉20210456）。突出表现为生长势强、茎秆粗壮、果穗粗长、出籽率高、千粒重高、高抗南方锈病等。

4 浚313 选配的杂交组合特性

4.1 适应性浚313 的一般配合力较高，利用浚313 及其改良衍生系组配了多个玉米杂交组合，其中浚单29（浚313/ 浚66）、浚单658（浚58/ 浚G6Y6-2）、浚单996（浚3138/浚96）通过国家审定，浚单3136（浚313/浚M9）通过陕西省审定和山东、河南、江苏、安徽、河北、湖北、山西等省引种备案。上述4 个玉米品种在黄淮海夏玉米区均具有较好的稳产性和广泛适应性。

4.2 抗病性经河北省农林科学院植物保护研究所接种鉴定，浚313 及其改良衍生系配制的杂交组合对玉米主要病虫害的抗性表现均较好。其中，对茎腐病、小斑病、矮花叶病及玉米螟均表现中抗到高抗，年份不同接种发病情况稍有差异。浚单3136 综合抗病性优于其他3 个品种，对于黄淮海夏玉米区常发病害（茎腐病、穗腐病、大斑病、小斑病、瘤黑粉病）达中抗和高抗水平（弯孢叶斑病为感）；浚单658抗病虫性表现其次，2020 年田间接种，对茎腐病、穗腐病、小斑病、弯孢叶斑病、玉米螟均表现中抗和高抗（瘤黑粉病表现高感）。

4.3 品质性状经农业部谷物品质监督检验测试中心检测，浚313 自交系及其改良衍生系配制的玉米杂交组合其容重均达到GB 1353—2018《玉米》一级商品玉米标准（≥720g/L），粗蛋白（除浚单658外）和粗淀粉含量达到国家二级商品玉米指标，其中浚单29 粗蛋白含量10.19%，达到国家一等质量标准，浚单658 粗淀粉含量达到75.71%，超过特殊类型高淀粉玉米粗淀粉含量75.0%的指标，赖氨酸含量远大于普通玉米的商品指标（0.2%，表1）。

表1 浚313 及其改良衍生系组配杂交组合的品质表现

5 结论与探讨

浚313 是来源于瑞德×（PB×瑞德）采用系谱法选育出的适应性广、配合力高、品质好、综合抗性突出的优良玉米自交系。中国重要玉米骨干亲本的全基因组测序表明郑58 是掖478 与未知自交系杂交选育而来[10]，具有配合力高、综合性状优良、适应性极强等特点，P 群种质遗传基础丰富，抗生物胁迫和非生物胁迫能力强，与瑞德类群种质杂交选出的二环系，可以很好地改良瑞德群自交系的抗性，尤其是茎腐病抗性[11]。2014 年河南省玉米茎腐病大爆发，王良发等[12]调查了25 个品种的发病情况，其中浚单3136 为中抗茎腐病品种，浚单29 为耐茎腐病品种，二者抗性均来源于同一母本浚313。自交系的选育和抗病性鉴定相结合，能加快抗病自交系的选育速度，易于选育出高产兼顾多抗的优良自交系玉米品种。同时选系的综合抗病性也决定着组合的丰产性、稳产性及适应性，是育种成败的关键。

自交系浚313 是对改良瑞德种质的有效拓展和提升，拓宽了种质基础，增加了遗传多样性，实现了育种材料的改良创新。从2009 年至今，玉米自交系浚313 及其改良衍生系组配的杂交种通过了国家及多省农作物品种审定委员会审（认）定，得到很好的推广应用。代表品种浚单29、浚单3136 以其高产稳产、穗大籽深、出籽率高、适应性广、抗病抗倒性强、籽粒品质优良等突出特性，深受农民喜爱，推广面积逐年增大，创造了显著的社会经济效益。