浅谈粮饲兼用玉米种质创新与品种选育_周旭梅.pdf

辽宁农业科学 2 0 2 3(1):7 17 2L i a o n i n gA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s文章编号:1 0 0 2-1 7 2 8(2 0 2 3)0 1-0 0 7 1-0 2 d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 2-1 7 2 8.2 0 2 3.0 1.0 1 5浅谈粮饲兼用玉米种质创新与品种选育*周旭梅,高旭东,高洪敏(丹东农业科学院,辽宁 凤城 1 1 8 1 0 9)摘要:随着落实我国玉米生产供给侧改革、因地制宜推行“粮改饲”的发展要求,粮饲兼用型玉米受到了农户、青贮加工及养殖企业的青睐,成为当前玉米种植的一个新方向。高产、优质、多抗粮饲兼用玉米种质资源创新与新品种选育研究,具有十分重要的意义。通过借鉴相关文献资料,并结合育种实践,对粮饲兼用玉米的品种特性、育种目标、种质资源创新及品种选育方面进行了分析。提出了在粮饲兼用玉米新品种选育中,要重视P N 7 8 5 9 9和旅大红骨种质的改良与利用;在选系过程中,要注重大群体、高密度选择,异地筛选,抗性鉴定,测用结合等选育策略。关键词:玉米;粮饲兼用;种质创新;品种选育中图分类号:S 5 1 3文献标识码:B 玉米是我国重要的粮饲兼用作物,粮饲兼用型玉米品种是指既可以收获玉米籽粒用作粮食或配合饲料,又可以收获全株作青贮饲料的一类玉米品种1。种植户可以根据市场行情及气候条件,决定其作为粮食进行籽粒收获,又或者作为饲料进行整株青贮。为响应国家种植结构调整,推动国家粮改饲政策导向,推广全株青贮玉米或粮饲兼用玉米意义重大。目前,青贮专用型玉米品种尚未大面积推广,生物产量和籽粒产量均优的粮饲兼用型玉米品种符合当前产业发展需求,更适宜辽宁省种植。粮饲兼用玉米种质资源的创新及新品种选育和推广,将为辽宁省青贮玉米种植提供有利的品种和技术支撑。1 粮饲兼用玉米品种特性及育种目标粮饲兼用玉米作为青贮玉米的一种类型,应具备较高的经济产量、生物产量和良好的抗逆性,要求籽粒产量高,且活秆成熟,营养价值丰富,利于秸秆青贮。选育粮饲兼用玉米品种要明确主要育种目标。首先,籽粒产量高,达到普通玉米审定标准;二是抗倒伏,有利于机械化收获;三是抗病性和持绿性突出,保证生物产量达到或接近青贮玉米专用品种2;四是品质优,饲喂适口性好。2 粮饲兼用玉米种质创新方法种质资源是玉米育种的前提和基础,一切创新和改良都源于种质资源3。研究表明,我国玉米上每一次新品种的 更 新 换 代 都 与 种 质 资 源 的 创 新 和 利 用 密 不 可分4。我国玉米育种种质资源匮乏,遗传基础丰富的优异种质少,育成品种同质化严重,原创性品种少。因此,丰富、拓宽遗传基础是选育优良玉米新品种的重要条件,选育粮饲兼用玉米品种,首先要重视种质资源的创新及杂优模式创新。2.1 加强种质资源的搜集与鉴定通过多渠道,广泛搜集、交换、引进国内外优异种质资源,根据粮饲兼用玉米育种目标,实行精准鉴定策略,通过大密度种植、人工环境胁迫等技术,分别进行农艺性状鉴定、抗病性鉴定、耐密性筛选、快速品质测定、配合力分析、遗传聚类分析等,筛选出具有不同特点的粮饲兼用优异种质。导入这些外来优异种质,将有效拓宽和突破粮饲兼用玉米育种局限,为新品种选育成功奠定基础。2.2 创制和确立核心种质核心种质具有异质性、多样性、代表性、实用性和动态性等特性,在组成上表现和包括当前多样性的主要和大部分类型5。创制和确立核心种质的目的在于提高粮饲兼用玉米种质的研究和利用效率。以高产、优质、多抗、耐密、广适、宜机收、粮饲兼用为育种目标,采用自交、杂交、回交等常规育种技术与现代生物技术相结合的方法,进行种质扩增、改良与创新,构建新的粮饲兼用玉米核心种质。2.3 创新杂优模式杂种优势模式是不同杂种优势群之间构建的具有基因互作效应和特殊配合力的模式,构建杂优模式后能够产生强杂种优势。为提高育种效率,正确划分杂种优势群和构建杂优模式是十分必要的6。目前,粮饲兼用玉米品种多、乱、杂现象严重,粮饲兼用以及专用青贮玉米品种杂种优势模式,比较多,没有形成核心的模式2。利*收稿日期:2 0 2 2-1 2-0 5基金项目:辽宁省自然科学基金项目(2 0 2 2-M S-4 5 2)作者简介:周旭梅(1 9 7 9-),女,硕士,副研究员,从事玉米遗传育种研究。E-m a i l:O k g o o d 2 0 2 11 6 3.c o m辽 宁 农 业 科 学 2 0 2 3年用常规育种技术和生物技术相结合的方法,加强杂种优势群种质系统间有利基因的渐渗,充分有效利用原有核心种质的遗传力及丰富的遗传变异,可以使杂种优势群种质系统不断发展和提高,创新杂种优势模式7。3 粮饲兼用玉米品种的选育研究表明,大部分青贮玉米品种中,含有P N 7 8 5 9 9种质血缘,P N 7 8 5 9 9种质改良系具有较长的生育期、良好的抗病性和持绿性,配合力高、品质优,应加强对该种质的研究与利用2,8,9;旅大红骨粮饲兼用型自交系具有植株高大、繁茂、叶片数多、叶片宽厚、茎秆多汁、含糖量高,饲用营养价值高等特点,利用P N 7 8 5 9 9种质旅大红骨改良系、R e i d种质旅大红骨改良系、旅大红骨改良系热带种质改良系等模式能够组配出优良的青贮玉米杂交种81 1。可见,P N 7 8 5 9 9改良系和旅大红骨改良系可作为粮饲兼用玉米新品种选育的主要基础试材来源。3.1 粮饲兼用玉米自交系的选育以P N 7 8 5 9 9种质和旅大红骨种质为基础种质,充分利用美国等外来种质,注重T u x p e n o、S u w a n、E T O等热带、亚热带种质的驯化与导入。利用常规育种技术、单倍体育种技术与分子标记辅助选择相结合的方法选育突破性玉米自交系。在粮饲兼用玉米自交系选育过程中,采用适当的选育策略,有助于提高选育效率。扩大群体、提高密度,加大选择压力。在性状分离的世代,特别是分离最为明显的S 1代,要加大群体数量,一般种植到10 0 0株以上。早代材料可适当将密度增加到9 00 0 01 2 00 0 0株/h m2,淘汰抗倒伏能力差、抗病性差、结实差、雌雄不调等农艺性状较差的植株与穗行。异地筛选,提高适应性。在选系世代,尽量在不同的生态区,如在当地、海南岛及其它地点,进行加代驯化,根据育种目标,选择果穗较大、抗性较好、持绿性强的植株。抗性鉴定,注重饲用品质筛选。自然发病与人工接种相结合,进行病虫害抗性筛选,选择抗病性强、抗虫性好、抗倒伏、叶片持绿性强、茎秆坚韧多汁、果穗较大、生物产量较高的优良穗行。测用结合,筛选优良自交系及杂交种。一般在S 4代以上,进行配合力测定,并对测交组合进行多点鉴定试验,根据测定结果,筛选优良粮饲兼用玉米自交系,同时评价出优良粮饲兼用玉米新组合。3.2 粮饲兼用玉米杂交种的选育按照杂种优势理论,要求双亲优良性状互补,遗传背景远,持绿性强,且至少有一个亲本为粮饲兼用自交系,根据杂优模式,组配杂交种。对杂交组合进行多年多点鉴定试验,注重耐密筛选、抗性鉴定、经济产量与生物产量测定、粮饲品质选择等,最终育成植株繁茂、抗病抗倒、茎秆坚韧、叶片浓绿多汁、活秆成熟、持绿性强、产量高、适应性广的粮饲兼用玉米新品种。参考文献:1 刘良柏,李文才,齐世军,等.玉米粮饲双高效全程机械化发展模式探索及实践J.中国种业,2 0 2 0(8):3 23 4.2 冯健英,许洛,李中建,等.粮饲兼用型玉米品种石玉1 3号及育种策略J.中国种业,2 0 1 9(1 1):6 56 8.3 高旭东,周旭梅,吕春波,等.从近几年辽宁省区域试验看晚熟玉米品种的选育J.中国种业,2 0 2 2(6):7 27 5.4 高洪敏,周旭梅,徐娥,等.基于玉米新品种丹玉3 1 1选育的种质创新思考J.玉米科学,2 0 2 2,3 0(1):3 33 8.5 高旭东,周旭梅.我国玉米育种核心种质的研究现状与展望J.黑龙江农业科学,2 0 0 8(2):1 3 91 4 0.6 林建丽,朱正歌,高建伟.植物杂种优势研究进展J.华北农学报,2 0 0 9,2 4(增刊):4 65 6.7 戴景瑞.中国玉米育种的核心种质和杂种优势利用模式的改 良 与 创 新 D B/O L.h t t p s:/w w w.d o c 8 8.c o m/p-5 1 5 9 3 4 0 4 9 8 7 1.h t m l r=1.8 徐艳荣,仲义,代秀云,等.我国青贮玉米的发展现状及种质改良J.东北农业科学,2 0 1 7,4 2(1):81 1.9 苏天增,李建生,刘杭,等.大京九7个青贮玉米杂交种及杂优模式分析J.种子,2 0 2 0,3 9(8):1 1 91 2 3.1 0 李向拓,王平,李发民,等.四大玉米杂优类群自交系的全株饲用营养价值分析J.玉米科学,2 0 0 6,1 4(4):2 62 7,3 1.1 1 孙发明,于明彦,焦仁海,等.我国饲用玉米种质资源的类群划分、应用与创新J.种子科技,2 0 0 7(4):3 43 6.D i s c u s s i o no fG e r m p l a s mI n n o v a t i o na n dV a r i e t yB r e e d i n go fM a i z e f o rB o t hG r a i na n dF o r a g eZ HOUX u-m e i,GAOX u-d o n g,GAO H o n g-m i n(D a n d o n gA c a d e m yo fA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s,F e n g c h e n g,L i a o n i n g 1 1 8 1 0 9)A b s t r a c t:W i t h t h e i m p l e m e n t a t i o no f t h e s u p p l y-s i d e r e f o r mo fm a i z ep r o d u c t i o n i no u r c o u n t r ya n d t h e i m p l e m e n t a t i o no f“G R A I N-T O-F E E D”d e v e l o p m e n t r e q u i r e m e n t s i na c c o r d a n c ew i t hl o c a l c o n d i t i o n s,m a i z e f o rb o t hg r a i na n df o r a g eh a sb e e nf a v o r e db yf a r m e r s,s i l a g ep r o c e s s i n ga n db r e e d i n ge n t e r p r i s e s,a n dh a sb e c o m ean e wd i r e c t i o no fc o r nc u l t i v a t i o n.T h er e s e a r c ho fg e r m p l a s mr e s o u r c e si n n o v a t i o na n dn e wv a r i e t i e sb r e e d i n go fh i g hy i e l d,h i g hq u a l i t y,m u l t i-r e s i s t a n tg r a i na n d f o r a g em a i z e i s e x t r e m e l yv i t a l s i g n i f i c a n t.B yr e f e r r i n gt o t h e r e l a t e d l i t e r a t u r e a n dc o m b i n i n gw i t