玉米是稳粮增产的第一大作物[1]。黄淮海夏玉米种植区是我国玉米三大主产区之一，也是全国最大的夏玉米集中生产区，玉米播种面积常年稳定在750万hm2，约占全国玉米播种面积的1/3[2]。近几年由于该地区气候环境多变，前涝后旱、持续高温热害、南方锈病、生育后期茎腐病和风雨灾害引起的倒伏、倒折在不同区域暴发，对粮食安全造成了极大影响[3⇓-5]。因此，个别抗逆性不强的老品种已经不能适应生产需求。同时，新形势下玉米全生育期机械化水平逐步增强[6-7]，生产者也认识到提高玉米种植密度可以增加单位面积穗数从而达到增产[8-9]，因而对玉米品种提出了新的要求，育种者需要进一步对种质改良和品种创新，以满足与时俱进的生产需求。
江苏省农业科学院粮食作物研究所着手引进国内外各类种质资源，对其进行相关评价和筛选，本土化择优利用，对原有材料进行改良，采用杂优模式（国外杂×国内杂）选育出了高产稳产、优质多抗、广适耐密的玉米新品种苏科玉076，并于2021年通过国家玉米专家委员会审定（审定编号：20210483），该品种不仅具备了国外材料品质好和脱水快等优良特点，而且还具备本土化耐旱、耐高温和抗南方锈病等优势，将成为又一个里程碑式的新品种。
1 材料与方法
1.1 亲本来源及特征特性
母本JS151040是2011年春季在利用国外杂交种（先玉335）构建的选系基础材料的基础上，采用系谱法连续多代自交，于2016年育成的稳定自交系。该自交系幼苗叶鞘紫色，成株株型紧凑，株高175 cm，穗位55 cm，全株叶片数19~20，通风透光好，生育期116 d左右，叶片绿色，花丝绿色，花药浅紫色。穗长16 cm左右，穗粗4.4 cm，穗行数14~16，百粒重31.4 g，出籽率82.8%，籽粒黄色，红轴，硬粒型。
父本为JS161137，是2008年利用农家种“2201”、改良瑞德系苏95-1和外引系Y24-1组成选系基础群体，然后采用系谱法连续多代自交，于2013年育成的稳定自交系。该自交系幼苗叶鞘绿色，成株株型紧凑，株高185 cm，穗位70 cm，全株叶片数19~21，生育期120 d左右，叶片绿色，花丝绿色，花药淡红色，雄穗发达，花粉量大，抗南方锈病和茎腐病。穗长19 cm左右，穗行数14，百粒重28.6 g，出籽率79.4%，籽粒黄色，白轴，籽粒半马齿型。
1.2 选育材料、方法及过程
1.2.1 母本JS151040的选育
JS151040来源于先玉335杂交种群体选系。先锋公司培育的杂交种多数表现为生育期较短、品质优、轴细、降水快等特点。缺点是易倒伏（折），尤其是在黄淮海南部地区，特别是秋季高温多雨的气候条件下，茎腐病、南方锈病、倒伏倒折、花粒和秃尖等问题尤为突出[10⇓⇓-13]。根据先玉335群体种质的特性，本研究团队于2011年对引进的先玉335杂交种在江苏徐州和南京进行S1群体高密度试种，并根据当地气候特点对群体长势、抗性、单穗产量等特征特性进行评价，挑选生育期中长、抗性好、果穗大且均匀不花粒的单株挂牌并进行混粉群选，并以此为基础材料，采用系谱法，经过南北连续多代自交，严格筛选、淘汰，保留优良穗行，并在S4代开始，用来自不同血缘的测验种进行测配。根据测交种株高、抗性、品质、封顶性、果穗大小和株型等农艺性状，于2015年选育出产量高、抗性好、花期协调、配合力高等表现型最佳的优良玉米自交系，将其定名为JS151040。
1.2.2 父本JS161137的选育
父本是利用农家种“2201”、苏95-1和外引系Y24-1组成。“2201”是江苏省农业科学院粮食作物研究所于2008年外引农家种。该种质是来自于徐州丰县农户自留种，果穗封顶性较好，与PH4CV和HCL645等有较高配合力，与PN群有一定配合力，高抗南方锈病，抗小斑病，为黄淮海地区抗锈病和小斑病育种提供了优良种质基础。外引系Y24-1是江玉501（江苏省农作物品种审定委员会审定）母本，由江苏省宿迁中江有限公司育成，该系融合PB（国外杂交种78599选系群）和塘四平头种质选育而成，含有丰富抗源和优良耐逆特征。自育系苏95-1属于改良瑞德群，是苏玉29母本，（品种权号为CNA20070717.5）。2008年冬季在海南省三亚南繁育种基地采用农家种“2201”与苏95-1组配基础材料，连续自交7代后得到1个配合力高、抗性好的稳定穗行JS111189，又于2013年冬繁采用该穗行与外引系Y24-1组配二环系，经连续自交7代育成农艺性状稳定一致的穗行。2016年冬季在南繁育种基地对其进行配合力测定，将其定名为JS161137。
1.2.3 苏科玉076的选育
2016年在南繁基地组配杂交组合JS151040×JS161137（图1），2017年杂交组合在徐州市丰县鉴定圃进行品种比较试验，结果表现优异。2017年在南繁基地复配，于2018年多点异地鉴定，在江苏、安徽、山东、河南和河北等20个地点鉴定结果表明，18个地点比对照郑单958增产，2个地点减产，各点平均产量较对照增产8.4%。该杂交组合品质优、产量高、稳产性好、抗逆性强，综合农艺性状优良，定名为焦点玉076。2019年和2020年该组合参加黄淮海鲁豫科企联合体夏玉米区域试验和生产试验，结果表明该品种抗逆性、丰产稳产性和籽粒品质符合审定标准，于2021年通过国家玉米专家委员会审定，定名为苏科玉076，审定编号20210483，可在黄淮海区域推广种植。
图1
2 结果与分析
2.1 区域试验和生产试验产量比较
由表1可知，2019年区域试验平均产量10 789.65 kg/hm2，比对照郑单958增产4.95%，达显著水平，位居所有参试品种第2，在参试的37个试点中28个试点增产，增产比例75.68%。该品种生育期102.7 d，比对照熟期早0.8 d。茎秆坚韧，抗倒性较好，平均倒伏率0.8%，平均倒折率0.5%，平均空秆率1.4%。
表1 苏科玉076在黄淮海夏玉米鲁豫联合体试验产量
Table 1
| 试验 Test | 品种 Variety | 平均产量 Average yield (kg/hm2) | 显著性 Significance | 与对照 相比 Compared with CK (%) | 位次 Ranking | 试点增产比例 Proportion of experimental sites with increased yield (%) | 生育期 Growth period (d) | 平均 倒伏率 Average lodging rate (%) | 平均 倒折率 Average stem lodging and breaking rate (%) | 平均 空秆率 Average empty stalk rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2019年区域试验 Regional test in 2019 | 苏科玉076 | 10 789.65 | 显著 | 4.95 | 2 | 75.68 | 102.7 | 0.8 | 0.5 | 1.4 |
| 郑单958（CK） | 10 280.55 | － | 13 | － | 103.5 | 1.1 | 0.2 | 1.0 | ||
| 2020年区域试验 Regional test in 2020 | 苏科玉076 | 11 018.25 | 极显著 | 9.94 | 1 | 92.70 | 104.4 | 0.7 | 0.6 | 1.2 |
| 郑单958（CK） | 10 021.80 | － | 13 | － | 105.4 | 1.2 | 2.4 | 0.6 | ||
| 生产试验 Production test | 苏科玉076 | 10 467.00 | 极显著 | 6.26 | 2 | 80.50 | 104.1 | 0.5 | 0.3 | 1.3 |
| 郑单958（CK） | 9850.50 | － | 4 | － | 103.3 | 1.0 | 1.8 | 0.6 |
2020年区域试验中平均产量为11 018.25 kg/hm2，比对照增产9.94%，达极显著水平，位居所有参试品种第1位，参试的41个试点中有38个增产，增产试点比例92.70%。生育期104.4 d，比对照熟期早1.0 d。茎秆坚韧，抗倒性较好，平均倒伏率0.7%，平均倒折率0.6%，平均空秆率1.2%。
生产试验中产量为10 467.00 kg/hm2，比对照增产6.26%，达极显著水平，居参试品种第2位，参试的41个试点中33个增产，增产试点比例80.50%。生育期104.1 d，比郑单958熟期早0.8 d。茎秆坚韧，抗倒性较好，平均倒伏率0.5%，平均倒折率0.3%，平均空秆率1.3%。
2.2 农艺性状及综合特性
苏科玉076品种幼苗叶鞘紫色，成株株型紧凑，株高中等，穗位较低，株高2.70 m左右，穗位0.99 m左右，全株叶片数20片左右，雄穗分枝数中等且枝长，花药浅紫色，花丝绿色。果穗长筒型，均匀，与茎秆夹角中等，穗长19.6 cm，穗粗4.9 cm，穗行数14~16，秃尖0.8 cm，粉红色轴，黄粒，半马齿粒型，千粒重353 g。2019和2020年河北省农林科学院植物保护研究所和山东农业大学植物保护学院对苏科玉076进行病害鉴定，结果见表2，田间表现抗瘤黑粉病、茎腐病、小斑病，接种鉴定表现感茎腐病、小斑病、弯孢叶斑病；高感穗腐病和瘤黑粉病。据农业农村部谷物品质监督检验测试中心籽粒品质分析结果显示，容重724 g/L，粗蛋白10.39%，粗脂肪4.26%，粗淀粉73.33%，赖氨酸0.31%。
表2 苏科玉076在黄淮海夏玉米鲁豫联合体试验接种病害鉴定结果
Table 2
| 年份 Year | 小斑病 Small spot disease | 弯孢叶斑病 Curvularia leaf spot | 瘤黑粉病 Gall smut | 茎腐病 Stalk rot | 穗腐病 Ear rot | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 病级 Disease level | 抗性 Resistance | 病级 Disease level | 抗性 Resistance | 发病率 Morbidity (%) | 抗性 Resistance | 发病率 Morbidity (%) | 抗性 Resistance | 病级 Disease level | 抗性 Resistance | |||||
| 2019 | 3 | R | 5 | MR | 0.0 | HR | 2.4 | HR | 8.0 | HS | ||||
| 7 | S | 7 | S | 1.9 | HR | 28.3 | S | 5.2 | MR | |||||
| 2020 | 1 | HR | 7 | S | 80.9 | HS | 5.9 | R | 6.6 | S | ||||
| 5 | MR | 7 | S | 10.9 | MR | 14.6 | MR | 5.3 | MR | |||||
| 综合Total | S | S | HS | S | HS | |||||||||
HR、R、MR、S、HS分别表示高抗，抗、中抗、感和高感。
HR, R, MR, S, and HS represent high resistance, resistance, moderate resistance, sensitivity, and high sensitivity, respectively.
苏科玉076在2年的区域试验和1年生产试验中丰产性、稳产性及抗性等方面表现优异，且2年田间和接种小斑病、茎腐病均为非高感，符合国家玉米高产品种审定标准，适合在黄淮海区域推广种植。
3 讨论
3.1 目标区域定位
3.2 拓宽玉米种质基础
3.2.1 外来种质本土化
3.2.2 优秀杂交种本土化过程中的应用
优异的杂交种可作为育种用二环系，其后代可直接构建各类选系基础群体。在自交选育的同时，每一代中间材料根据育种者需要不断进行筛选，优中择优，培育出配合力高、抗性好、农艺性状优良的新型自交系，这类自交系是2个杂种优势群中双亲优良基因的聚合。JS151040即是在这种背景下选育而出的，将其进行广泛测交，从而提高培育优异苗头组合的效率。以先玉335杂交种群体为基础材料选育而成的JS151040，遗传背景丰富，一般配合力高，与其他血缘种质优势强。通过实践，最近几年通过国家和省级审定的3个品种都是以JS151040为母本选育出来的，分别是苏科玉1601、苏科玉218和苏科玉076。
3.2.3 国内综合种优异基因挖掘和利用
3.3 杂优模式创新
4 结论
利用引进国内外优质种质资源，进行品种改良，培育出玉米新品种苏科玉076。该品种丰产性和稳产性好，抗逆性强，增产潜力大，适宜种植范围广，尤其在黄淮海区域种植优势更明显，具有良好的生产潜力和推广应用价值。
参考文献
玉米新品种裕丰303的商业育种问题讨论
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190900641
[本文引用: 1]
在大田生产中,‘先玉335’等美系新品种在耐密植、抗倒伏、抗南方锈病、抗大斑病、抗高温热害等方面的能力都较弱。为了通过育种手段解决以上问题,本研究以玉米新品种‘裕丰303’为试验材料,通过对其在国家（黄淮海夏播、东华北中晚熟、西北春播）以及各省区域试验和生产试验中的产量、抗旱性、耐高温热害、耐密性、籽粒品质等品种特性进行分析。结果表明‘裕丰303’不仅具备美系新品种的优良特征特性,还具有耐旱、耐高温热害、抗倒伏、抗南方锈病等性状优势,实现并大幅度超越笔者原定的育种目标。以此为基础,讨论了今后种质扩增、改良、创新的技术路线和避免遗传脆弱性风险出现等相关商业育种问题。强调在育种实践中应高度重视耐高温热害性状和耐旱性状的选育,特别要注重通过不断提升基因型与环境互作的正向超正常表达选育具有广泛适应性的新品种。
黄淮海南部玉米新品种丰产性和稳产性及应用前景分析
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb18070011
[本文引用: 2]
对初步证明有应用前景的新苗头组合进行区域内多年多点鉴定试验,在丰产性、稳产性和区域适应性方面综合评价有应用前景的新杂交种。本研究于2016-2018年以黄淮南部地区种植的7个品种组合在6个试验地点产量结果进行分析,结果表明：参试品种产量的环境效应和基因型×环境互作效应均存在极显著差异。从参试地点看出苏试51417丰产性和稳产性综合评价很好；金大丰1906和苏玉41稳产性很好,丰产性较好,综合评价良好,相对具有较大的推广应用空间,适合江苏省春夏播区域种植。
中国玉米栽培研究进展与展望
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.001
[本文引用: 1]
玉米是全球也是中国第一大作物，在保障国家粮食安全中占有重要地位。当前，面对经济社会的快速发展和人增地减、资源紧缺、生态环境恶化等一系列突出问题，玉米栽培学科正面临着严峻挑战和新的历史发展机遇，在此重要历史关头，回顾中国玉米栽培研究历程和科技进展，探索未来发展方向具有重要的意义。分析表明，经过60年不懈努力，玉米栽培研究的目标已由产量为主向高产、优质、高效、生态、安全等多目标协同发展，研究内容不断拓宽与深入，形成了具有显著中国特色的玉米栽培科学与技术体系。进入21世纪以来，玉米栽培研究进入黄金发展期，在栽培理论、关键技术创新与应用方面取得一系列重要突破，在保障国家粮食安全中发挥了重要的作用。围绕未来玉米生产对科技的需求，依据现代科技的发展趋势，笔者认为高产、优质、高效、生态、安全仍将是未来玉米栽培研究的主要目标，并提出今后20年重点研究的方向与任务：一是继续探索不同生态区玉米产量潜力及突破技术途径，努力提高单产水平；二是转变生产方式，围绕籽粒生产效率，以提高资源利用效率和劳动生产效率为目标，降低生产成本，提高商品质量，增强玉米市场竞争力；适度发展青贮玉米和鲜食玉米等，促进玉米生产向多元化方向发展；三是应对全球气候变化，开展抗逆、减灾、稳产理论和技术研究，实施保护性耕作，实现玉米可持续生产；四是依托现代信息技术，开展智能化栽培技术研究，实现玉米精准生产与管理；五是强化栽培学科基础研究，玉米设计栽培，夯实玉米科技研究和生产发展基础。
基于SSR分子标记技术的黄淮海玉米杂优模式分析
DOI:10.12190/j.issn.2096-1197.2022.06.03
[本文引用: 1]
【目的】分析玉米优异育种材料L239和L7221的杂优模式，揭示优异品种的基因来源，为黄淮海地区的玉米选育提供参考。【方法】采用SSR分子标记技术对L239和L7221在42份玉米自交系中的遗传多样性进行分析，确定黄淮海地区的玉米杂优模式。【结果】对42份玉米自交系进行分析发现，56条引物的等位基因数为2~9，多态性信息量为0.43~0.86。L239与CA375的遗传距离最近，为0.50；L7221与LX9801和农大178的遗传距离较近，分别为0.43和0.56。对42份玉米自交系的遗传相似性分析可知，L7221主要属于塘四平头群，L239主要与改良Reid群的种质资源关系比较近。【结论】L7221与塘四平头群多个自交系亲缘关系较近，L239与改良Reid群多个自交系亲缘关系较近；L239和L7221测配的杂优模式为改良Reid群×塘四平头群。
