编辑 | 新锐恒丰研究院

来源 |北京农学院学报

优良玉米品种的选育和推广是提高玉米产量、改进品质的基础,而突破性品种的培育取决于高水平的种质资源创新和优良自交系的选育.目前为了适应中国玉米生产的发展,加快玉米的机械化进程,玉米育种家在种质创新过程中必须紧密关注植株密度、生育期、株高、穗位高、穗部性状、收获时籽粒含水量、籽粒品质等一系列问题,要在保持自交系配合力的基础上,进一步缩短生 育期,提高籽粒灌浆和脱水速度,适当降低株高和增加种植密度等.要想创制和选育出这些优良的种质,就必须先要创 造 出 足 够 大 的 变 异 后 代,并 根 据 育 种 目标,采用优良、高效的选育方法进行选育自交系,其中通过构建二环系就是创造丰富变异类型的有效方法之一。

北京市农林科学院玉米研究中心选育的玉米品种京科968 因其丰产性、稳产 性、抗病性好,制种产量高等优良特性在中国市场已经得到大规模的推广和应用.为了进一步挖掘该杂交种的利用潜力,解决京科968 父本自交系京92 生育期偏晚的问题,以满足中国机械化收获籽粒的需求.自交系京2416 生育期早于京92,有较高的配合力和较强的自身抗逆性,而且已经组配十几个在中国玉米生产上大面推广应用的杂交种;其组配的京农科728 通过双国审,是目前中国玉米生产主推的适宜机械化收获籽粒的优良玉米杂交种。

本研究利用早熟性自交系京2416 作为供体对自交系京92 进行遗传改良,采取“同群优系聚合”的育种路线和“高大 严 ”的 选 系 方 法,选 育 了 280 份 改 良 自 交系.通过调查改良自交系花期、植株、穗部和产量等性状的分离变异情况;分析了农艺性状和产量性状的改良效果,为选育早熟、高产、多抗的优良自交系提供参考。

近年来育种家一直致力于优良自交系的创新和改良,其中利用二环系进行选系在玉米育种中占据重要地位.美国80％ 的自交系都是利用二环系选育,中国京 724、京464、京MC01、京92、京2416 等优良自交系都是通过二环系选育出来,并组配出许多高产优质的杂交种。

二环系选育自交系的前提是双亲要具有良好的遗传基础,本研究利用的这两个自交系都有较高的配合力和较强的自身抗逆性,其中京2416 的生育期早于京92,更适宜机械化收获籽粒的育种目标.因此通过这两个材料进行构建遗传改良群体,产生大量的变异类型,为创制和选育出花期、植株、穗部和产量等性状优于京92 的优良自交系提供可能。

周国昌等发现通过二环系选育后代产生许多有利变异,张永科等通过二环系改 良昌7-2.本研究结果表明京92 和 280 份改良自交系在农艺性状和产量性状上均呈显著性差异,并且各个性状的变异系数都较大,京92 和 280 份改良自交系的吐丝期、株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数、穗行数、收获时籽粒含水量、单株产量的变异系数在 5.59％~19.07％ 之间,其中变异系数最大的为单株产量,最小的为吐丝期。

京92 和 280 份改良自交系中 69.23％的材料吐丝期早于京92。30.77％ 的材料株高低于京92,31.81％ 的材料穗位高低于京92,34.34％ 的材料穗长值大于京92,79.53％的材料穗粗值大于京92,22.82％ 的材料中行粒数多于京92,70.00％ 的材料穗行数多于京92,23.49％ 的材料含水量低于京92。44.63％ 的材料单株产量高于京92。

本研究表明,利用同群优系进行构建二环系方法所得的后代具有丰富的有利变异类型,这与前人研究结果相符.其中筛选出花期、植株、穗部和 产量等性状优于京92的改良自交系共有 12 个,将进一步研究配合力表现并进行重点组配和鉴定,为选育高产、优质、多抗、广适、易制种且适宜机械化收 获籽粒的优良杂交种提供可能。

（节选《北京农学院学报》，2019,34（1））

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