国审优质高产加甜糯玉米品种桂甜糯525选育研究

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(广西农业科学院玉米研究所，南宁 530227)

玉米是广西重要粮食作物和饲料作物，其中鲜食甜玉米和糯玉米近年来发展较快。随着生活水平的提高和膳食结构的变化，玉米加工的能力也不断增加，提高玉米产品的品质和转化效益成为玉米发展的总体趋势，通过多种育种手段，充分利用种质资源，培育和开发适应市场需要的新型糯玉米新品种，才能提高农民的自身效益。甜糯玉米类型新品种桂甜糯525的育成满足了人们既能食用糯玉米又兼具甜玉米风味的需要，促进了玉米产业结构的调整[1]。桂甜糯525是以高产稳产、营养好、风味好、株高穗位高适中、果穗大而均匀、结实性好、适应性广、抗逆性强、抗多种病害为目的而选育的优良甜糯玉米杂交种，该品种2013年通过广西农作物品种审定委员会审定，2016年分别通过农业部国家农作物品种审定委员会审定和贵州省农作物品种审定委员会审定。

1 选育目标

鲜食玉米属于特殊类型，对品种的要求相当复杂[2]。地域差别以及人群不同，其食用的标准都不一样，因此鲜食玉米的育种目标要根据市场的需求确定[3]。糯玉米的食用方式总体可分用于鲜食及干粒，大部分都以食用鲜穗为主；鲜食糯玉米的口感品质要求较高，要糯中带香，香中带甜，甜而不腻。因此，育种目标首先要加强糯玉米的甜度，要一个玉米果穗上的颗粒既有糯质的，也有甜质的，甜糯随机相间排列，保留其糯性，增强甜度[4]。除了增加甜度外，糯玉米的糯性、果穗的外观、籽粒的色泽、果皮厚度、籽粒的柔嫩性等指标也要提高。其次，要加强丰产性、抗逆性及适应性等性状的选择，培育出高产稳产、株高穗位高适中、果穗大而均匀、结实性好、适应性广、抗逆性强、抗多种病害的优良甜糯玉米杂交种。

2 选育过程

2.1 亲本自交系的选育及特征特性

通过杂交手段对玉米自交系进行改良和创制，聚会优良性状，从而育成新的自交系是杂交玉米育种的常用途径[5]。在甜玉米、糯玉米选育工作的基础上进行甜糯自交系的选育，广西糯玉米育种多利用地方品种或改良种做基础材料选育自交系，育成的品种可适应当地种植[6]。再根据糯玉米类群划分结果和选育目标，组建材料，将甜质基因导入优良的糯质材料，或将糯质基因导入优良甜质材料，正确筛选及鉴定目标甜糯双隐性基因是选育技术的关键[7]。

针对南方地区加甜糯类型玉米生产上存在的品质匮乏、品质差、产量低、适应范围窄及抗病性差等问题，在明确选系基础群体的基础上，以优质、高配、高产为自交系选择目标，利用早代大群体选优、早测配、早选择与高密度、强胁迫、严选择相结合选育甜糯隐性基因玉米自交系。桂甜糯525的父本WT 1791是利用优良育种群体NB群(SN 512、JN 20-32、NB 5 B 111、JNF 20-K、郑糯61、郑糯621、京糯F 20、京糯12、柳糯587-111等组建的糯玉米育种群体)与引进的含超甜基因(sh2/sh2)的加超甜糯玉米组合花甜糯179杂交后代隔离混和授粉后，按照育种目标，用系谱法结合分子标记辅助定向选择综合性状优良且含超甜糯双隐性基因的单株，经反复自交纯化(6代)，再混粉姐妹交(3代)选育而成的超甜糯双隐性自交系(隐性甜基因sh2/sh2、隐性糯基因wx/wx)，该自交系含温带血缘较重。父本自交系WT 1791选育中，在S1～S3分离较大世代增大选择群体，分离世代S1的基础群体株数至少达到3 000株以上，选用其中的1/3优质的植株约1 000株自交，同时再与另外一个群体进行测配；产量及抗病性状采取高密度、强胁迫、严选择方法，提高自交系的抗性和结实性，以表现型和遗传性评定为依据，S1～S3按5 500株/667 m2密度种植，增加密度选择压力；在高密度条件下淘汰空秆、倒伏、畸形果穗、严重秃尖等植株，选择穗形好，结实饱满果穗，同时特别注意双果穗植株和抗病性的选择。该自交系春播生育期109 d，秋播82 d。幼苗长势强，第1叶鞘绿色，第1叶尖端圆到匙形，第4展开叶片边缘绿色，叶片绿色，叶缘波状少，茎“之”字型程度弱，株高158.8 cm，穗位高78.0 cm，株型平展型，成株叶片数18～20叶，穗上部叶片轻度下弯。雄花发达，雄穗长约25.6 cm，分枝10～18条，雄穗主轴与分枝的角度中，雄穗侧枝轻度下弯，花粉量大。花药饱满黄色，颖片基部绿色，第1、2颖色为绿色。花丝为淡绿色，果穗着生于倒数第5～6片叶，苞叶为绿色。果穗筒型，穗长10.5～13.2 cm，穗粗约3.84 cm、穗行数12～16行，出籽率55.1%，千粒重136.5 g。籽粒超甜糯双隐性基因型，穗轴白色。

图1 桂甜糯525的选育遗传系谱图

桂甜糯525的母本YL 611是2000年选用品质优良、糯性好的广西地方玉米种质宜山糯、都安糯与产量高、配合力高、抗病性强的糯玉米优良农家地方种选出的一环系克洞糯杂交育成的综合杂交种为基础材料，用系普法自交6代纯化选育而成的优良糯玉米自交系(隐性糯基因wx/wx)。该自交系春播生育期107 d，秋播80 d。幼苗长势中等，第1叶鞘紫色，第1叶尖端形状为圆到匙，第4展开叶边缘色为绿色，叶片绿色，株高192.4 cm，穗位高72 cm，株型平展型，成株叶片数18～19叶，穗上部叶片中度下披，穗上叶与茎杆角度中。雄花发达，长约33 cm，分枝14～23条，花粉量多，花药饱满黄褐色，第1、2颖均为绿色，颖片基部紫红，雄穗主轴与分枝的角度中，雄穗侧枝姿态轻度下垂，茎支持根为紫红色，苞叶绿带紫色，花丝淡绿色，雌雄花协调，果穗着生于倒数第5～6片叶。果穗锥型，穗长11～14 cm，穗粗3.8 cm、穗行数12～14行，出籽率81.7%，千粒重222.4 g。籽粒白色、糯质、硬粒型，穗轴白色。

2.2 桂甜糯525的组配及鉴定

根据广西及我国南方地区有喜爱糯玉米的消费特点,考虑到不同人群的需求差别选育甜糯玉米应以糯为主，糯中带甜, 而不是以甜为主。为达到培育又甜又糯玉米的目的, 本研究采用部分基因修饰的办法, 用甜糯双隐自交系与糯质自交系测配, 使部份糯籽粒被甜基因修饰成为甜籽粒, 成为加甜型糯玉米, 即在同一果穗上使甜与糯这两种类型的籽粒分别表达, 实现培育具有又甜又糯风味鲜食玉米的目的,创制出加甜型糯玉米类型[8]。

桂甜糯525于2010年秋季利用含甜糯双隐性基因(sh2sh2wxwx)的自选自交系WT 1791作父本，含有单隐性糯质基因(wxwx)的自选糯玉米自交系YL 611作母本杂交选育而成，属于超甜糯类型，组配甜糯籽粒比为1∶3。2011年春参加本单位玉米新组合预备筛选试验，2011年秋季继续参加玉米苗头新组合产比试验和多点异地鉴定试验，同时进行品尝鉴定，由于产量和品质表现突出，2012年选送参加广西糯玉米新品种区域试验，其产量、品质及抗性等全部达到通过广西糯玉米区域试验的标准。

2.3 桂甜糯525选育系谱图

桂甜糯525的选育系谱图见图1。

2.4 桂甜糯525特征特性

桂甜糯525属中早熟加甜糯玉米杂交种，苗期长势好，中、后期长势稳定。春播全生育期106 d，采收鲜食青果穗77 d左右，秋播全生育期90 d，采收鲜食青果穗72 d左右。该品种种子白色、硬粒糯质型，幼苗长势强，第1叶鞘色为紫色，第1叶尖端形状为圆到匙，第4展开叶边缘色为绿色，成株叶片数18～20叶，叶缘波状少，茎“之”字型程度弱，苞位着落生在于倒数第6～7叶，株型平展，株高202 cm、穗位高82 cm、保绿度88%，秸秆和苞叶绿带紫色，苞叶长短适宜而紧，雄花分枝19～25条，花药呈紫褐色，花粉量大，颖片基部色为紫红色，第1、2颖色均为绿色，雄穗主轴与分枝的角度大，雄穗侧枝姿态轻度下弯，花丝淡绿色，雌雄花协调。果穗锥形、穗长17.0～20.0 cm，穗粗4.67 cm，穗行数14～20行，行粒数36.6，百粒重35.3 g，出籽率73.7%，籽粒白色，甜糯质，穗轴白色。品质好，籽粒饱满，排列整齐，果皮薄，风味好，制种产量高。

3 桂甜糯525的综合评价

3.1 丰产性和稳产性

玉米品种桂甜糯525于2012年参加广西玉米区域试验，2012年春季平均鲜果穗产量10 861.5 kg/hm2，比对照桂糯519增产4.6%，比对照增产点次占85.7%；秋季平均鲜果穗产量11 466 kg/hm2，比对照桂糯519增产9.3%，比对照增产点次占100.0%，一年两季平均鲜果穗产量11 164.5 kg/hm2，比相邻对照桂糯519增产7.0%。一年两季参试14点有13点次比对照增产，比对照增产点次占92.9%。产量表现见表1。

表1 桂甜糯525在2012年广西区域试验的产量表

由表2可以看出，玉米新品种桂甜糯525在2014年国家东南区(糯玉米)区域试验中平均产量为12 027 kg/hm2，比对照苏玉糯5号增产15%，比对照增产点次占90.9%。2015年国家东南区(糯玉米)区域试验中平均产量为11 800.5 kg/hm2，比对照苏玉糯5号增产9%，比对照增产点次占63.6%。2年平均鲜果穗产量11 914.5 kg/hm2，比相邻对照增产7.0%。

由表3可以看出，玉米新品种桂甜糯525在2014年贵州省糯玉米区试中平均产量为11 925.0 kg/hm2，比对照黔糯968减产8.1%。2015年国家东南区(糯玉米)区域试验中平均产量为12 210.0 kg/hm2，比对照黔糯968减产2.9%，比对照增产点次28.6%。2年平均鲜果穗产量12 067.5 kg/hm2，比相邻对照(12 775.5 kg/hm2)减产5.5%。

表2 2014—2015年国家南方区东南糯玉米区试产量

表3 2014—2015年贵州省糯玉米区试产量

3.2 品 质

2012年广西玉米区域试验两季品质评价汇总结果表明，桂甜糯525感观品质26.25分，气味6分，色泽6分、风味8.5分，糯性16分，柔嫩性8.25分，皮薄厚15分，品质评价等级汇总评分为86分，按国家区试鲜食玉米感官等级指标评为二级，居参试糯玉米第3位，比对照高1分。在2015年国家东南区(糯玉米)区域试验中品质品尝专家综合评分为86.6分。扬州大学农学院测定：支链淀粉/总淀粉97.57%，皮渣率9.7%。

桂甜糯525能很好地综合甜糯玉米的优点，糯香中带甜而不腻、风味更佳，在价格高于甜玉米和糯玉米的情况下仍深受消费者青睐。

3.3 适应性

桂甜糯525分别在2013年、2016年通过了广西、贵州和国家东南区农作物品种审定委员会审定。另外，因父本WT 1791含有较重的温带血缘，该品种在湖北省、四川省、云南省、河南省等地进行试种或示范展示，品质、产量、抗性等均表现优良。因此该品种在我国黄河以南的大部分地区均可以种植，适应性广泛。

3.4 抗病性

2012年广西农科院微生物研究所两季抗病虫接种鉴定结果表明，桂甜糯525抗大斑病，中抗小斑病，中抗纹枯病，感锈病，中抗茎腐病。2015年四川农科院植保所接种鉴定结果：感大斑病，高感丝黑穗病、茎腐病和灰斑病，中抗小斑病、纹枯病和穗腐病，抗倒性较好。2015年中国农科院作科所抗性接种鉴定：感小斑病、抗腐霉茎腐病、抗纹枯病。

3.5 制种性

在严格隔离条件下，制种时父母本行比1∶(5～6)，母本种植密度为3 800～4 200株/667 m2，父本种植密度为3 800株/667 m2；父、母本同期播种。桂甜糯525商用F1杂交种子为糯玉米，百粒重较高，一般制种产量都显著高于甜玉米杂交种、杂交种发芽力和发芽势也较强。

4 选育经验

4.1 重视利用广西当地的地方种质和外引种质

广西糯玉米地方品种资源丰富，经过长期驯化选择保留到目前还在种植的地方糯玉米品种如宜山糯、都安本地糯都具有糯性品质好、抗逆性强、适应性广等优良性状，但同时也常常带有植株高、穗位高、株型不好、不抗倒、产量低、皮厚渣多、配合力低等不良性状，在育种上很难直接利用这些种质选育出优育糯玉米自交系；引进(主要是温带)的种质虽品质较佳、株型好、植株穗位低，但由于不适应广西高温高湿的环境条件，抗病力差，稳产性较差。

杂交组合的选配是糯玉米种质育种创新成功的关键，本研究育种目标一方面要突出鲜食品质性状，另一方面还要兼顾产量、抗性和广适性，具有较高的难度。根据多年的育种经验和丰富的后代材料积累，结合种质材料类群划分结果，采用“温(改良外引种质)×热(当地种质)”杂优模式进行大规模测配杂交组合，达到不同地域间及不同亲本来源间优良糯玉米种质材料实现优势互补，最终选育出优质、高产、广适的糯玉米品种种桂甜糯525。

4.2 强化育种环境的选择压力

本研究在高密度、低氮量、干旱及多年多点多环境等强胁迫条件下，对育种材料和组合的品质、丰产性、抗病性、抗逆能力、农艺性状以及配合力等方面进行严格选择，提高了品种及自交系的抗逆能力，增强了品种的适应性。

5 结 论

通过传统育种和分子标记辅助育种等多种育种方法，充分利用当地和外来种质资源，使优良基因充分聚合，培育出适应市场需要的新型糯玉米——桂甜糯525，满足了人们既能食用糯玉米又兼具甜玉米风味的需要。该品种高产稳产、适应性广、抗逆性强，且营养高、风味佳、外观优，自大面积推广以来，显著增加了种植农民的收入和生产企业的效益，有效促进了农业产业结构的调整，产生了巨大的经济效益和社会效益。