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

摘要/Abstract

摘要：

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。

关键词: 玉米, ‘裕丰303’, 商业育种, 品种选育, 耐高温热害育种, 耐旱育种

Abstract:

In field production, new maize varieties with U.S. germplasm such as ‘Xianyu 335’ are weak in resistance to dense planting, lodging, Southern Corn Rust, leaf blight, and high temperature and heat. To solve these problems by means of plant breeding, we use maize new variety ‘Yufeng 303’ as the test material to study its performances, including yield performance, drought tolerance, high temperature and heat tolerance, dense planting resistance, and grain quality at production trials, at national trials (Huang-huai-hai Summer Maize Area, Eastern of North China Middle and Late Maturity Spring Maize Area, and Northwest Spring Maize Area) and provincial trials. The results show that ‘Yufeng 303’ not only possesses the desirable traits of new maize varieties with U. S. germplasm, but also has traits of high tolerances to drought, high temperature and heat, lodging, and Southern Corn Rust, achieving and substantially surpassing our original breeding goal. Based on these results, several issues for future breeding, including the general technical route of germplasm expansion, improvement and innovation, the avoidance of genetic vulnerability risk and others related to commercial breeding, are discussed. The study emphasizes the importance of breeding the traits of high temperature tolerance and drought tolerance, especially the importance of breeding new varieties with wide stress adaptability by constantly uplifting the positive super normal expression of genotype environment interaction.

Key words: maize, Yufeng 303, commercial breeding, variety breeding, high temperature and heat tolerance breeding, drought tolerance breeding

中图分类号:

S513

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图/表 6

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年份	品种	组别	株高/cm	穗位/cm	穗长/cm	秃尖/cm	穗行数	行粒数	单穗粒重/g	百粒重/g	出籽率/%	生育期/d
2013	裕丰303	黄淮海区试2组	265	94	17.4	0.9	15		151.6	34.7		100
2013	郑单958(CK)	黄淮海区试2组	240	101	16.2	0.6	14.6		142.4	32.5		100
2014	裕丰303	黄淮海区试2组	276	99	17	1.1	15.7		154.7	33		104
2014	郑单958(CK)	黄淮海区试2组	257	111	16.2	0.7	14.9		142.3	30.6		104
2013	裕丰303	东华北区试3组	296	103	18.9	0.9	16.1		200.9	37		124
2013	郑单958(CK)	东华北区试3组	264	117	17.5	0.9	15.8		184.4	35.7		125
2014	裕丰303	东华北区试2组	296	108	19.4	1.2	16.1		216.9	36.9		125
2014	郑单958(CK)	东华北区试2组	278	127	17.6	0.8	15.6		189	36.1		126
2014	裕丰303	西北区试A组	290	109	18.6	1.	15.6	36.1	203.5	35.5	86	136
2014	郑单958(CK)	西北区试A组	278	129	17.7	0.4	15.2	35.9	194.9	35.3	84.7	135
2015	裕丰303	西北区试A组	289	114	18.9	0.8	15.6	35.8	194.9	34.9	85.3	133
2015	郑单958(CK)	西北区试A组	269	122	17.4	0.4	15.3	34.8	180.8	35.2	85.2	132

年份	品种	组别	株高/cm	穗位/cm	穗长/cm	秃尖/cm	穗行数	行粒数	单穗粒重/g	百粒重/g	出籽率/%	生育期/d
2013	裕丰303	黄淮海区试2组	265	94	17.4	0.9	15		151.6	34.7		100
2013	郑单958(CK)	黄淮海区试2组	240	101	16.2	0.6	14.6		142.4	32.5		100
2014	裕丰303	黄淮海区试2组	276	99	17	1.1	15.7		154.7	33		104
2014	郑单958(CK)	黄淮海区试2组	257	111	16.2	0.7	14.9		142.3	30.6		104
2013	裕丰303	东华北区试3组	296	103	18.9	0.9	16.1		200.9	37		124
2013	郑单958(CK)	东华北区试3组	264	117	17.5	0.9	15.8		184.4	35.7		125
2014	裕丰303	东华北区试2组	296	108	19.4	1.2	16.1		216.9	36.9		125
2014	郑单958(CK)	东华北区试2组	278	127	17.6	0.8	15.6		189	36.1		126
2014	裕丰303	西北区试A组	290	109	18.6	1.	15.6	36.1	203.5	35.5	86	136
2014	郑单958(CK)	西北区试A组	278	129	17.7	0.4	15.2	35.9	194.9	35.3	84.7	135
2015	裕丰303	西北区试A组	289	114	18.9	0.8	15.6	35.8	194.9	34.9	85.3	133
2015	郑单958(CK)	西北区试A组	269	122	17.4	0.4	15.3	34.8	180.8	35.2	85.2	132

年份	品种	组别		平均产量 /(kg/hm²)			比均值 /±%		比CK /±%		位次		总点		增产点	增产点率 /%
2013	裕丰303	黄淮海区试2组		9802.5			5.7		8.9		4		30		28	93.3
2013	郑单958(CK)	黄淮海区试2组		9004.5			-2.9				9
2014	裕丰303	黄淮海区试2组		10668			3.7		7.9		13		35		31	88.6
2014	郑单958(CK)	黄淮海区试2组		9886.5			-3.9				38
2014	裕丰303	黄淮海生试		10090.5					5.6		10		39		37	94.9
2014	郑单958(CK)	黄淮海生试		9574.5							13
2013	裕丰303	东华北区试3组		12300			6.8		10.2		1		22		20	91
2013	郑单958(CK)	东华北区试3组		11134.5			-3.3				13
2014	裕丰303	东华北区试2组		13993.5			5.78		13.35		2		25		25	100
2014	郑单958(CK)	东华北区试2组		12345			-7.15				15
2014	裕丰303	东华北生试		12847.5					8.84				28		26	93
2014	郑单958(CK)	东华北生试		11800.5
2014	裕丰303		西北区试A组		16357.5	3.03		6.3		3		16		12		75
2014	郑单958(CK)		西北区试A组		15903					8
2015	裕丰303		西北区试A组		15631.5	2.6		6.5		2		15		12		80
2015	郑单958(CK)		西北区试A组		14674.5					12
2016	裕丰303		西北生试		13054.5			2.92				21		16		76.2
2016	郑单958(CK)		西北生试		12684
2014	裕丰303		安徽省区试		8673			10.63		6		8		7		87.5
2014	弘大8号(CK)		安徽省区试		7839
2015	裕丰303		安徽省区试		9813			27.94		1		7		7		100
2015	弘大8号(CK)		安徽省区试		7671
2016	裕丰303		安徽省生试		8833.5			11				28		19		90
2016	弘大8号(CK)		安徽省生试		8014.5			10.23		1		5		5		100
2014	裕丰303		湖北省区试		9508.5			13.17		1		9		8		88.9
2014	郑单958(CK)		湖北省区试		8401.5					9
2015	裕丰303		湖北省区试		8793.6			20.81		1		9		9		100
2015	郑单958(CK)		湖北省区试		7278.8					11

年份	品种	组别		平均产量 /(kg/hm²)			比均值 /±%		比CK /±%		位次		总点		增产点	增产点率 /%
2013	裕丰303	黄淮海区试2组		9802.5			5.7		8.9		4		30		28	93.3
2013	郑单958(CK)	黄淮海区试2组		9004.5			-2.9				9
2014	裕丰303	黄淮海区试2组		10668			3.7		7.9		13		35		31	88.6
2014	郑单958(CK)	黄淮海区试2组		9886.5			-3.9				38
2014	裕丰303	黄淮海生试		10090.5					5.6		10		39		37	94.9
2014	郑单958(CK)	黄淮海生试		9574.5							13
2013	裕丰303	东华北区试3组		12300			6.8		10.2		1		22		20	91
2013	郑单958(CK)	东华北区试3组		11134.5			-3.3				13
2014	裕丰303	东华北区试2组		13993.5			5.78		13.35		2		25		25	100
2014	郑单958(CK)	东华北区试2组		12345			-7.15				15
2014	裕丰303	东华北生试		12847.5					8.84				28		26	93
2014	郑单958(CK)	东华北生试		11800.5
2014	裕丰303		西北区试A组		16357.5	3.03		6.3		3		16		12		75
2014	郑单958(CK)		西北区试A组		15903					8
2015	裕丰303		西北区试A组		15631.5	2.6		6.5		2		15		12		80
2015	郑单958(CK)		西北区试A组		14674.5					12
2016	裕丰303		西北生试		13054.5			2.92				21		16		76.2
2016	郑单958(CK)		西北生试		12684
2014	裕丰303		安徽省区试		8673			10.63		6		8		7		87.5
2014	弘大8号(CK)		安徽省区试		7839
2015	裕丰303		安徽省区试		9813			27.94		1		7		7		100
2015	弘大8号(CK)		安徽省区试		7671
2016	裕丰303		安徽省生试		8833.5			11				28		19		90
2016	弘大8号(CK)		安徽省生试		8014.5			10.23		1		5		5		100
2014	裕丰303		湖北省区试		9508.5			13.17		1		9		8		88.9
2014	郑单958(CK)		湖北省区试		8401.5					9
2015	裕丰303		湖北省区试		8793.6			20.81		1		9		9		100
2015	郑单958(CK)		湖北省区试		7278.8					11

播期	品种	华农试点			襄阳农科院试点				宜昌农科院试点
播期	品种	吐丝期高温均值/℃	正常果穗率/%	出籽率/%	吐丝期高温均值/℃	正常果穗率/%	秃尖 /cm	出籽率/%	吐丝期高温均值/℃	正常果穗率/%	容重 /(g/L)	出籽率/%
第1期	裕丰303	33.7	100.0	83.43	26.00	100	0.0	86.9	30.33	90	726.7	87.83
第1期	郑单958	32.7	70.0	79.64	27.00	100	0.2	87.3	30.33	70	669.2	89.19
第2期	裕丰303	34.3	92.6	82.09	32.33	100	0.4	88.6	30.33	80	677.4	89.34
第2期	郑单958	33.7	85.0	82.16	34.33	80	0.2	86.5	31.67	20	685.6	89.4
第3期	裕丰303	35.0	83.3	77.30	31.67	100	0.0	89.4	36.00	30	697.9	88.51
第3期	郑单958	35.0	30.0	72.67	32.33	100	0.1	89.5	35.50	0	673.3	82.18
第4期	裕丰303	31.0	87.5	86.01	25.33	100	0.9	86	31.67	40	673.3	85.86
第4期	郑单958	31.0	81.3	83.77	32.33	90	0.5	85.7	31.67	20	607.6	84.19