覃永嬡 時成俏 王兵偉 鄭加興 覃嘉明 黃安霞

(廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所， 南寧 530007)

廣西玉米常年播種面積為55 萬～58 萬hm2,占全國播種面積的1/40[1],廣西屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,玉米種質(zhì)含有熱帶亞熱帶血緣才能很好適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?廣西玉米生產(chǎn)的主要限制因素是光照不足、土壤貧瘠、旱災(zāi)和澇災(zāi)頻繁、管理粗放等,不同地域需要的品種抗性差異較大,通過對近年審定的品種進(jìn)行分析,有利于了解品種來源、玉米種質(zhì)的創(chuàng)新與利用情況、玉米育種動態(tài)等。

不同省份玉米審定有不同的標(biāo)準(zhǔn),因而分析審定品種的性狀結(jié)果會有些差異,武海麗等[2]對2003～2012 年山西省審定玉米品種的品質(zhì)分析認(rèn)為,山西省審定的玉米品種的粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸品質(zhì)性狀沒有根本性改善；蘆連勇等[3]對2006～2010 年河南省通過審定的玉米品種抗性分析發(fā)現(xiàn),審定品種的抗病蟲表現(xiàn)要處于中抗或中抗以上水平；趙偉[4]發(fā)現(xiàn)2005～2010 年山東省審定品種的抗性較差；付俊等[5]分析了2000～2012 年遼寧省審定玉米品種情況,認(rèn)為鄭單958 和先玉335 為遼寧省大面積種植品種；陳達(dá)等[6]對2005～2014 年吉林省審定玉米品種進(jìn)行統(tǒng)計分析,認(rèn)為民營種業(yè)成為玉米新品種育成的主體,吉林省內(nèi)育種單位玉米育種水平有待提高；陳春燕等[7]對2005～2014 年四川審定的玉米品種進(jìn)行分析,認(rèn)為審定的玉米品種的單產(chǎn)優(yōu)勢不大；宋煒等[8]分析2010～2015 年河北省夏播玉米審定通過的60 個品種,90%品種來源于企業(yè),高密組占總數(shù)的60.0%,高密組平均產(chǎn)量的變異系數(shù)均小于低密組和早熟組。 時成俏等[9]對2005～2010 年廣西玉米區(qū)域試驗(yàn)推薦審定品種進(jìn)行評價分析,推薦審定的玉米品種對大小斑病、銹病、莖腐病的抗性較好,對紋枯病和玉米螟抗性較差。

本文總結(jié)2015～2019 年廣西審定玉米品種的品種來源、生育期、抗性、產(chǎn)量和品質(zhì)特點(diǎn),旨為玉米育種及生產(chǎn)工作者提供品種信息參考,也為今后制定審定標(biāo)準(zhǔn)提供建議。

1 2015～2019 年審定玉米品種情況分析

根據(jù)廣西種業(yè)信息網(wǎng)2015～2019 年發(fā)布的122個玉米品種審定公告的信息,對品種信息情況進(jìn)行匯總及歸類。

1.1 審定品種名稱和數(shù)量

2015～2019 年共審定普通玉米品種122 個,審定品種數(shù)量呈上升趨勢,品種名單見表1,其中2015年14 個,2016 年9 個,2017 年17 個,2018 年25 個,2019 年最多,達(dá)到57 個。 2017 年后,廣西開通了品種審定的聯(lián)合體試驗(yàn)渠道,企業(yè)通過自主聯(lián)合體試驗(yàn)后可擇優(yōu)審定品種,由于品種試驗(yàn)的方式趨于多元化,參試品種的數(shù)量因此迅速增加。 因此推測在未來幾年審定品種數(shù)量還會有明顯的增加。

表1 2015～2019 年審定品種情況

(續(xù)上表)

1.2 審定品種來源

通過對第一選育單位的選育品種情況進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)(見表2),審定的品種來源多樣化,2015～2019年廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育審定的玉米品種有13 個,廣西皓凱生物科技有限公司選育審定的玉米品種有9 個,廣西恒茂農(nóng)業(yè)科技有限公司選育品種6 個、廣西兆和種業(yè)有限公司、廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院選育的品種分別為5 個,廣西萬千種業(yè)有限公司、廣西桂先種業(yè)有限公司、南寧市桂福園農(nóng)業(yè)有限公司分別選育4 個,河池市農(nóng)科所等4 家單位分別選育3 個,東方正大種子有限公司等16 個公司分別選育出2 個,其余公司或個人各選育出1 個品種。

表2 2015～2019 年第一選育單位選育的品種

(續(xù)上表)

1.3 審定品種親本的種質(zhì)基礎(chǔ)及使用情況

122 個審定玉米品種涉及220 個玉米自交系,其中suwan1 群體直接選系的有WH5804 等13 個,suwan 群體直接選系的有NP5024 等8 個,suwan 硬粒綜合種直接選系的有NK319 等8 個,還有個別從suwan(late)C3、suwan5 直接選系,還有30 多個來源于含有蘇灣血緣的雜交種(或組合)選系,除了suwan 類材料,F68～211 等46 個自交系來源于越南、印尼、泰國、美國等國外雜交組合或群體,來自PA 群體材料選系的有NP5366 等約27 個,一些材料的來源模糊,所有自交系中,僅有4 個自交系來源于單倍體誘導(dǎo)產(chǎn)生,3 個自交系為孤雌生殖獲得。對2015～2019 年通過審定的玉米品種的親本育成品種情況進(jìn)行統(tǒng)計(見表3),作為親本育成品種最多的自交系是WH5804、ZH04,分別育成4 個品種,其次是C29011、桂A10341,育成3 個,再次是WH0218、ZHF141、河自206、科自633、南150、F10-30、GH35、GZ276DD、PHM6T、Q901、WG1-6、HS892、LM111、M6-8-1、YHF21A、W13 等16 個自交系分別育成2 個,其余自交系分別做為品種的父本或母本育成1 個品種。

表3 2015～2019 年廣西審定玉米品種自交系的利用

1.4 審定品種的生育期

表4 2015～2019 年廣西審定玉米品種的生育期

由表4 可看出,審定的122 個品種中,春季生育期沒有少于100d 的品種,生育期為111～115d 的品種最多,為48 個,約占39.3%,其次是生育期為106～110d 的品種和116～120d 的品種,分別為28 個和25 個,約占23.0%、20.5%,生育期100～105d 品種為12 個,約占9.8%,生育期為120d 以上的品種有9 個,約占7.4%,秋季生育期為100～105d、106～110d 的品種數(shù)較多,約占42.6%和36.9%,小于100d 的品種有14 個,約占11.5%,生育期111～115d 的品種有10 個,約占8.2%,生育期116～120d的品種有1 個,約占0.8%,沒有生育期大于120d 的品種。 總體看來,審定的品種絕大多數(shù)屬于中遲熟品種。 結(jié)合信息網(wǎng)公布信息,春季生育期大于120d的9 個品種分別是阿單6 號、桂單666、恒美929、桂單1613、華創(chuàng)208、弘桂99、天貴98、天貴99、恒泰871,生育期為100～105d 的品種是五大735、農(nóng)華606、青青500、隆瑞888、神玉33、河玉397、鴻玉276、博士達(dá)596、裕華126、青青700、芮單26、雅玉369。 秋季生育期大于110d 的10 個品種分別是萬禾539、壯玉1743、三北907、桂單166、信和1520、南泥灣19、桂單1125、萬川973、佳福399、油玉909。秋季生育期小于100d 的14 個品種分別是神玉33、鴻玉276、鼎玉339、青青302、迪卡011、墾豐909、凱豐688、萬禾699、雅玉369、騰龍019、兆豐505、迪卡012、天藝153、先達(dá)908、萬禾589、桂單1739、恒玉828、TF222、五大735、隆瑞888、芮單26、泓玉1 號。

表5 2015～2019 年廣西審定玉米品種的抗病性

1.5 審定品種的抗病性

2015～2019 年審定品種的抗病性匯總見表5及廣西種業(yè)信息網(wǎng)公布結(jié)果,各類病害高抗的比例比較少,高抗莖腐病的有11 個,分別是萬千968、先達(dá)908、萬禾699、天貴99、瑞豐319、桂單660、南泥灣19、易金221、正紅422、迪卡009、迪卡012；高抗銹病的有3 個,分別是萬禾699、先玉1173、桂單1739；高抗大斑病的有6 個,分別是雅玉369、隆瑞888、易金777、青青700、桂單1125、三北907。 高感莖腐病的有30 個,分別是D 玉001、萬禾009、大千119、信和1520、玉1732、天育985、青青302、同玉270、中智9908、TF222、五大735、農(nóng)華606、隆瑞888、河玉397、易金777、林單3121、燕玉111、神玉33、墾豐909、慶玉813、油玉909、青青700、綠海733、桂單1125、仲玉1218、泓玉1 號、金燕005、萬川973、雅玉369、中智1608。 高感穗腐病的有3 個,分別是農(nóng)華606、迪卡009、桂單658,高感銹病的有3個,分別是神玉33、雅玉369、天貴98。 高感紋枯病的有6 個,分別是萬千968、騰龍019、河玉397、桂單673、壯玉1743、綠海151。 高感大斑病的有8 個,分別是瑞豐319、燕玉111、慶玉813、靈單258、惠澤898、先玉30T60、金燕005、萬禾539。 高感小斑病的有5 個,分別是綠海151、農(nóng)華606、慶玉813、五大735、恒玉821。 迪卡011 是唯一一個對6 種病害都中抗以上。

1.6 審定品種的品質(zhì)分析

表6 2015～2019 年廣西審定玉米品種的品質(zhì)年份間差異比較

2016～2019 年廣西審定玉米品種品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,容重≥710g/L,粗淀粉含量(干基)≥69%,粗蛋白含量(干基)≥8%,粗脂肪含量(干基)≥3%。 除了2015 年審定的品種綠海733、博士達(dá)596 的粗淀粉分別為67.37%、64.33%較低外,其余年份的品種品質(zhì)都達(dá)到要求。

2015～2019 年廣西省審定通過的玉米品種的容重、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗淀粉和賴氨酸含量變化不大,且無明顯規(guī)律(見表6)。 表明2015～2019 年廣西省審定的玉米品種品質(zhì)年份間變化甚小。 但2015～2019 年審定122 個品種中,容重最大值是833g/L,最小值是732g/L,變幅為101g/L,粗蛋白最小值是7.84%,最大為12.99%,變幅為5.15%,粗脂肪最大為5.41%,最小為3.29%,變幅為2.12%,粗淀粉最大值為74.89%,最小值為64.33%,變幅10.56%,賴氨酸最大值為0.37%, 最小值為0.27%,變幅為0.1%。 結(jié)合廣西玉米新品種信息網(wǎng)公布結(jié)果,2015～2019 年審定品種容重大于800g/L 的品種有14 個,分別是恒泰871、弘桂99、萬玉369、天貴1707、鴻玉276、肯迪989、華創(chuàng)208、迪卡009、天貴98、萬禾589、油玉909、迪卡012、墾豐808、先單823,粗蛋白大于12%的品種有8 個,分別是弘桂99、壯玉1743、兆豐505、桂單551、D 玉001、凱豐688、天貴98、瀚先808,粗脂肪大于5%的有13個,分別是綠海151、天貴98、瑞豐599、泓玉1 號、惠澤898、農(nóng)職1701、先玉1173、綠海733、靈單369、河玉397、天育985、凱豐688、大千119；粗淀粉大于73%的有12 個,分別是天育985、天貴1707、易金777、易金221、瑞豐319、萬千969、綠海151、恒泰871、華創(chuàng)208、大千119、金泉8118、信和1520。 賴氨酸大于36% 的有3 個,分別是桂單660、桂單1739、農(nóng)職1701。

1.7 審定品種的產(chǎn)量增產(chǎn)率分析

表7 2015～2019 年廣西審定玉米品種的產(chǎn)量增產(chǎn)率分析 單位:%

(續(xù)上表)

2015～2019 年審定品種的區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量和生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量見表7,所有審定的玉米品種區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)均比對照增產(chǎn),審定的玉米品種區(qū)域試驗(yàn)增產(chǎn)率最高為河玉397,區(qū)域試驗(yàn)增產(chǎn)達(dá)到21.9%,最低為青青161,增產(chǎn)率為0.6%,生產(chǎn)試驗(yàn)增產(chǎn)率最高為三北907,增產(chǎn)率為18.0%,最低為恒美919,和對照平產(chǎn)。 2018、2019 年審定的部分品種產(chǎn)量增產(chǎn)率較低外,其余年份審定的品種增產(chǎn)率都較高,審定玉米品種兩季區(qū)域試驗(yàn)增產(chǎn)率在10%～15%的品種有46 個,壯苗123、萬禾009、恒泰989、天藝153、萬禾589、桂單673、恒美929、紅818、鼎玉339、綠海151、桂單551、百玉525、綠海733、子玉116、佳福399、先玉1173、仲玉1218、油玉909、博士達(dá)596、桂單166、先玉30T60、金農(nóng)518、鴻玉276、易金777、騰龍009、兆豐505、迪卡009、五大735、同玉270、燕玉111、萬川973、肯迪989、金泉7681、芮單26、墾豐909、惠澤898、青青302、恒玉828、慶玉813、雅玉369、裕華126、易金221、隆瑞999、青青500、墾豐808、川桂1586。 區(qū)域試驗(yàn)增產(chǎn)率達(dá)到15%以上的品種有7 個,分別是河玉719、隆瑞888、林單3121、農(nóng)華606、萬千969、三北907、河玉397。兩季生產(chǎn)試驗(yàn)增產(chǎn)率達(dá)到10% 以上的品種有29個,分別是青青161、壯苗123、騰龍019、正大809、萬川973、泓玉1 號、同玉270、金農(nóng)518、隆瑞888、鴻玉276、燕玉111、仲玉1218、芮單26、墾豐909、林單3121、農(nóng)華606、先玉30T60、墾豐808、鼎玉339、萬千969、河玉397、綠海151、萬千968、河玉719、綠海733、佳福399、川桂1586、天藝153、桂單166。 增產(chǎn)率為15%以上的有4 個,分別是青青700、油玉909、正大719、三北907。

2 育種建議

2.1 整合玉米育種資源，科企聯(lián)合促進(jìn)現(xiàn)代玉米種業(yè)發(fā)展

廣西玉米面積僅為全國的1/40,種植面積很少,但從事玉米育種的科研院所、高等院校和企業(yè)有二十多家,因而研究力量分散,創(chuàng)新性不強(qiáng),綜合競爭力薄弱,已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 隨著審定品種的渠道多樣化,品種數(shù)量越來越多,品種的壽命越來越短,有的根本不適應(yīng)生產(chǎn)的需要,在生產(chǎn)上不能推廣,新育成的品種就遭市場淘汰成為常態(tài),要在育種領(lǐng)域有重大發(fā)展,必須整合種業(yè)資源、優(yōu)化激勵機(jī)制,提升科技創(chuàng)新水平,增強(qiáng)種業(yè)競爭能力。 一方面鼓勵種子企業(yè)兼并重組,建立起以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系,從資金、政策等方面加大對企業(yè)商業(yè)化育種的支持力度,推動種業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化。 另一方面通過科企合作、校企合作機(jī)制的建立,建立技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,實(shí)現(xiàn)人員、資源、技術(shù)互通互聯(lián)的戰(zhàn)略性合作伙伴。 政府資助科研院所和高等院校開展玉米育種的基礎(chǔ)性、公益性研究,并培養(yǎng)育種領(lǐng)軍人才,為企業(yè)品種研發(fā)提供服務(wù)。

2.2 重視suwan 種質(zhì)的利用，多方面加強(qiáng)種質(zhì)材料創(chuàng)新

程偉東等[10]、陳燦等[11]研究都指出,suwan 種質(zhì)由于本身的優(yōu)點(diǎn)在廣西玉米育種中運(yùn)用較多。 調(diào)查表明,2015～2019 年審定推廣的122 個品種,涉及了自交系220 個,有30 多個親本直接從蘇灣材料選系,從含有蘇灣血緣的材料或組合選系的也有30多個,可見,蘇灣材料在廣西育種中利用較多。 220個自交系中只有2 個自交系育成4 個品種、2 個自交系育成3 個品種,絕大多數(shù)自交系的利用率都很低,可見突破性種質(zhì)較少。 通過分析各育種單位種質(zhì)創(chuàng)新育成的自交系主要來源三個方面,一方面是從優(yōu)良雜交種(例如正大808、迪卡008、正大619、桂單0810、桂單162、先達(dá)901 等)選育的二環(huán)系再回交改良,這類材料大多遺傳基礎(chǔ)較窄,很難突破原有品種,育成的品種在性狀上比較相近；另一方面是從蘇灣群體選育優(yōu)良自交系,這類材料比較適合廣西的氣候特點(diǎn),容易組配出優(yōu)良雜交種,在新品種選育上起了很大作用,但由于選擇壓力較小,群體規(guī)模不夠大,品種還是存在一些不足,建議育種單位建立較大規(guī)模的改良群體,重點(diǎn)應(yīng)放在建立改良群體和輪回選擇上,選育優(yōu)異自交系；再次就是間接利用美國、印度、越南等外來優(yōu)良雜交種選系或與國內(nèi)種質(zhì)混合構(gòu)建基礎(chǔ)群體選系。

2.3 加強(qiáng)單倍體、分子標(biāo)記輔助玉米育種技術(shù)的利用研究

2015～2019 年審定了122 個玉米品種,使用了220 個自交系,其中只有玉米品種高亢718 的母本SJL112、神玉33 的父本Y02 和母本YL885-1、桂單1125 的母本D001 這四個自交系是利用單倍體技術(shù)誘導(dǎo)獲得的,相比常規(guī)選育法,選擇自交系至少需要5～6 季的周期,單倍體育種技術(shù)能夠直接利用配子體進(jìn)行選擇,只需要2～3 季的時間,就可以培育成穩(wěn)定的純系,大大縮短了育種時間,提高了育種的效率,有利于規(guī)?；N應(yīng)用。 目前常規(guī)系譜選育方法仍然是育成玉米品種的主要途徑,為了擴(kuò)展玉米育種途徑,要加強(qiáng)玉米新技術(shù)和新方法的研究,雖然目前單倍體的誘導(dǎo)率仍比較低,但還是要將單倍體育種技術(shù)輔助運(yùn)用于二環(huán)系選育、回交育種、輪回選育等傳統(tǒng)育種技術(shù),創(chuàng)新種質(zhì)資源、培育玉米新品種,提高廣西玉米育種效率和水平。 而分子標(biāo)記技術(shù)作為玉米育種的輔助手段,在現(xiàn)階段主要被運(yùn)用于玉米品種純度檢測、真實(shí)性、轉(zhuǎn)基因檢測、遺傳多樣性分析、功能基因定位以及雜種優(yōu)勢群劃分,這些研究可從不同角度為玉米育種提供幫助。

2.4 加強(qiáng)玉米抗性育種、優(yōu)質(zhì)育種

近年來,在全區(qū)科研工作者的共同努力下,玉米育種研究在種質(zhì)創(chuàng)新方面取得很大進(jìn)步,多家研究單位和公司都以高產(chǎn)育種為主攻目標(biāo),促使玉米產(chǎn)量得到大幅提高,通過分析品種的增產(chǎn)率情況可知,高產(chǎn)品種越來越多,這些審定的品種在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)都表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量,但是一些品種的耐旱性、耐瘠性、抗倒伏性、抗病性仍比較差,個別品種還存在高感病害現(xiàn)象。 由于廣西主要是石山區(qū),旱坡地多,水土流失嚴(yán)重,土壤瘠薄,玉米多為雨養(yǎng)作物,秋旱比較嚴(yán)重,降雨不均,易受臺風(fēng)暴雨等自然災(zāi)害影響,各類病蟲害(大小斑、紋枯、銹病、青枯、穗粒腐、玉米螟等)易發(fā)生,嚴(yán)重影響產(chǎn)量,生產(chǎn)大面積用品種對抗性的要求比較高,抗性不好的品種在今后的某個特定生產(chǎn)區(qū)域或特殊氣候環(huán)境條件下應(yīng)用會存在較大的風(fēng)險,因而要加強(qiáng)抗性育種；另外發(fā)現(xiàn),近年審定的品種品質(zhì)沒有提高,育種家們在今后的育種中,應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)品種的選育,這些抗性好,品質(zhì)優(yōu)的品種在作為青貯飼料加工方面有較大優(yōu)勢。

2.5 根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，選育早熟、適宜全程機(jī)械化等特色玉米品種

在國家審定品種標(biāo)準(zhǔn)方面,《主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)》改變了過去以產(chǎn)量為核心的品種評判標(biāo)準(zhǔn),已將品種分為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種、綠色優(yōu)質(zhì)品種、特殊類型品種三個類型[12]。 廣西審定品種標(biāo)準(zhǔn)也跟隨著國家的標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn),因而玉米品種要在市場有其競爭的優(yōu)勢,才能適應(yīng)生產(chǎn)的需求。

在生育期方面,近年玉米育種有遲熟高產(chǎn)化趨勢,品種的熟期都偏晚,在生產(chǎn)中,早熟品種有其本身灌漿速率快等優(yōu)點(diǎn),許多種植區(qū)域傾向于使用早熟品種,但這方面的品種較少,育種者應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究,加強(qiáng)早熟性材料選擇,育成更多有特色和競爭力的品種。

另外,廣西玉米的機(jī)械化目前發(fā)展還比較落后,存在很多限制因素,玉米機(jī)械化對品種的要求較高,倒伏、病害重、苞葉緊密、后期含水量高等特征都是機(jī)械化收獲的阻力因素,但可推斷,玉米機(jī)械化是未來的發(fā)展方向,一些地塊通過合并,也能很好的適應(yīng)機(jī)械化作業(yè),從生育期、抗性等方面分析,近幾年審定的玉米品種多數(shù)還沒達(dá)到機(jī)械化收獲要求的優(yōu)良品種。 育種人員也容易忽視了 適宜機(jī)械化性狀的選擇,從長遠(yuǎn)考慮,適宜機(jī)械化收獲的品種將是今后玉米育種的一個重要方向。