专利名称：一种玉米杂交种的选育方法
技术领域：
本发明涉及一种玉米杂交种的选育方法，属于玉米杂种优势利用领域。
玉米是世界上的主要粮食作物和饲料作物，在我国仅次于水稻和小麦、居第三位，单产居作物之首。世界总面积近20亿亩，单产在350公斤/亩左右。其中美国单产达500公斤/亩。我国玉米面积已发展到3.4亿亩(南方水稻产区正在加快发展玉米种植，以解决饲料的不足)，但单产不高，仅326公斤/亩，近几年且徘徊不前。其主要原因是农民的投入不足，科技意识薄弱，科研经费严重不足，老杂交种长期种植，严重混杂退化，大大降低了原有的杂种优势，而新杂交种选育、推广困难重重，新旧品种更换周期太长。加之新育成的一些不太好的杂交种借助地方保护主义等原因充斥市场，更加剧了这种局面的严重性。中单2号(Mo17x330)，郑单2号(塘四平头x获白)，烟单14(Mo17x黄早4)等已种植了二十多年，目前仍未被淘汰。丹玉13(Mo17xE28)，掖单13(478x340)，沈单7(5003xE28)，农大60(综31x5003)等种性已严重退化，或感病严重，产量不高。据估计到96年为止，全国积压了约15亿公斤种子，(足够二年种植)，大部分都是上述这类杂交种。
本发明的目的在于针对上述玉米杂交种的问题，选育配合力高、抗逆性强、农艺性状好、生育期适合的优良自交系，培育出一种增产潜力大、稳产性好。
抗多种病害、对光照不敏感、适应性广、品质好，杂种优势强的新杂交种。
以下叙述本发明的主要内容。
一种玉米杂交种的选育方法，包括选配亲本、适期播种、适宜行比、花期调节、人工授粉和合理密植措施，本发明是采用自选系黄C与自选系178，做正反交，配制农大108杂交种。
本发明的适宜行比是指正配为1∶3-4，反配为1∶4-5。
本发明的适期播种是指正交时先播母本黄C，一叶时播第一期父本，二叶时播第二期父本；反交时母本178与第一期父本同播，晚5天播第二期父本。空间上要求与其它玉米相距300m以上，在播种时间上要求与其它玉米相隔30-40天。
本发明的合理密植是指母本每亩密度4000—4500株，父本每亩密度1000株左右。
本发明的优点和积极效果如下1、产量高，增产潜力大 杂交种农大108 1994年参加北京市预备试验平均亩产达436.8kg，比对照掖单13亩产289.2kg增产52％，延庆县广积屯点亩产达862kg。同时参加玉米全国区试，包括河北、天津、吉林、辽宁、山西、陕西、四川、新疆、湖南、内蒙等11个省市、23个点，平均亩产581.3kg，比中单2号亩产457.6kg增产27％，比沈单7亩产466.0kg增产24.7％。95年北京市区试平均亩产542.4kg，比对照掖单13亩产312kg增产80％，比对照农大60亩产375kg增产45％。新品种展示田亩产520.4kg，比对照掖单13亩产326.3kg增产59.5％，比农大60亩产340.7kg，增产52.7％，居首位。全国新品种筛选点亩产517.2kg，比对照掖单13亩产277.2kg，增产86.6％，比丹玉13亩产224.4kg增产130.5％，比沈单7亩产291.6kg，增产77.4％。全国东北、华北、和西北大区试验以及自行布点达15个省市、65个点，平均亩产550.2kg，比对照掖单13增产59.69％，比沈单7增产31.5％，比丹玉13增产37.7％，比中单2号增产38.0％，比农大60增产23.3％。
96年北京市区试平均亩产442.2kg，比掖单13亩产352.6kg，增产25％，居首位。展示田平均亩产614.33kg，比掖单13亩产415.8kg，增产47.7％，居首位。全国品种筛选点平均亩产609.5kg，比掖单13亩产409.8kg，增产48.7％，比丹玉13亩产313.3kg，增产94.5％，居首位。河北省三河市94—96三年试验平均亩产555.7kg，比对照掖单13增产34％，比沈单7增产45.2％，三年都是第一、二位。遵化市94—96三年平均亩产563.05kg，比丹玉13增产67.8％，居第1，2位。省春玉米大区试验平均亩产543.07kg，比丹玉13增产37.05％，比沈单7增产21.66％，居第一位。山西省全国区试4个点平均亩产779.6kg，居首位，比对照丹玉13增产22.2％，比农大60增产11.8％。辽宁省全国区试点平均亩产564.1kg，比对照丹玉13增产33.2％，比沈单7增产16.5％。吉林省全国区试点平均亩产627.9kg，比对照丹玉13增产122.4％， 西北大区组区试包括宁夏、甘肃、新疆三省市平均亩产653.93kg，比丹玉13增产15.68％。云南、贵州、广西等也都已试种，据反映表现也不错，97年正式参加西南大区区试。
2、稳产性好据北京市区试和展示田结果分析，农大108在各点间的变异系数小，稳产性好，年份间变化也小，全国区试示范表现一致。
3、适应性广根据历年表现，北京市、河北北部、山西北部、陕西北部、 辽宁、吉林以及甘肃、宁夏、新疆可以春播，北京以南可套播和夏播，适合东北、华北、西北、西南及黄淮海等地区种植。
4、抗倒、抗旱、抗病 其突出特点之一是根系发达、茎杆坚韧，据95年测定根系共8层78.3条，比掖单13多5条，因而表现抗倒、抗旱、抗涝。全国区试示范很少倒伏。96年抗旱性测定为1级，对照丹玉13为4级。在陕北黄土高原干旱、雨养地区种植也表现高度抗旱，植株矮壮，成熟时青枝绿叶。
抗病性在自然条件下高抗大、小斑病，病毒病、丝黑穗。抗青枯病，中抗纹枯病，接种鉴定抗大小斑病，矮花叶和粗缩病，中抗青枯病。
5、营养品质好 据测定籽粒赖氨酸含量比对照掖单13高40％，含油量比掖单13高21％。
6、综合性状好 北京春播生育期约125天，石家庄以南可夏播。株高250-270cm，稳位高110cm左右。茎杆健壮，叶宽直，色浓。穗位以上叶上冲，穗位以下叶平展，成塔型，是比较理想的株型。据测定穗位上下7片叶平均叶向值达42.27(对照掖13为41.33)。单株叶面积大，达1m2左右。在每亩4000株的密度下，抽雄吐丝期间叶面积系数达6.39，(掖单13为5.4)。灌浆后期保持在3.7，而掖单13则降到3.12。成熟期仍有12-13片绿叶，而掖单13只有9-10片，说明农大108有更大的叶面积和很好的保绿性。据研究在一定范围内，叶面积大小和穗粒重成正比相关，说明叶面积大，产量潜力大。
下面叙述
具体实施例方式一、杂交种农大108的特征特性农大108的亲本自交系选育、组配及杂交种的制种技术。自选系母本黄C带有国内优良系(黄小162和330)和热带热亚带种质(Tuxepeno)。父本178带有美国系Mo17和先锋公司杂交种种质。遗传基础丰富而广泛，这是国内已推广的杂交种中所没有，属于首创。以这二系杂交配制的农大108正反杂交种及其配套制种技术，从而提高了单位面积的产量和抗性。
农大108的突出特点是叶绿素含量高，叶比重大，光合效率高。据测定抽雄一吐丝期叶绿素含量为每g叶片3.68mg，叶比重5.63mg/cm2，而掖单13分别为3.16mg/g叶片和5.1mg/cm2。灌浆后期叶绿素含量仍高达3.91mg/g叶片，掖单13则降到2.94mg/g叶片。农大108光合同化率高，灌浆后期穗位叶光合速率达52.3mg co2/dm2.h，掖单13则降到38mg co2/dm2.h，农大108平比掖单13高37.6％。1996年分别于大喇叭口期、抽丝期、灌浆期和成熟期测定光合速率，农大108平均为45.02mg co2/dm2.h，为参试10个品种的第一位，比对照丹玉13的36.06mg co2/dm2.h高22.07％。因而即使生长期间阴雨寡照，108仍然籽粒饱满。
农大108的小花分化数和结实率都高，95年测定小花分化数达925个，结实率68.5％。比对照掖单13小花数多56个，结实率高4％。
农大108果穗近长筒型，一般穗长20cm，穗粗4.9cm，粒行数16-18行，行粒数约40粒。千粒重300-350g，出籽率85％左右。穗轴浅红色，子粒半硬质、黄色。胚较大，品质好。河北藁城市加工鲜嫩籽粒罐头，反映食味好，销路很好。
二、亲本自交系的选育和杂交种的组配1、黄C的选育70年代初，立题研究优质蛋白玉米的遗传育种。从南斯拉夫和美国引进高赖氨酸种质(Opaque-2，简称O2)，用以转育了一批国内优良自交系。用O2黄小162(早熟系)和(O2330晚熟系)杂交，选育了兼具二亲本特征的二环系。1982年从墨西哥小麦玉米中心(CIMMYT)引进了具有胚乳修饰基因的优质蛋白玉米种质墨白玉米(Tuxepeno)，与上述二环系杂交，目的是想改良(O2黄小162xO2330)选系的胚乳质地。1989年夏季特别干旱，试验地又未浇水，旱情特严重，绝大部分材料的叶片都不同程度干枯或萎黄，只有该杂交组合的二行选系(A89882 A89883)表现植株矮壮，青枝绿叶，穗子粗大，体现了热带亚热带种质特有的抗性和根系发达、植株繁茂、光合作用强等优点。选出后重点加以繁殖，并分离出5个较好的姊妹系，定名黄6230TPA，B，C，D，E，为简便起见，简称黄A，黄B，黄C，黄D，黄E。
2、178的选育 1988年用O2Mo17和先锋公司的杂交种杂交(三交)，再从后代中选系，其中第178行与黄C的组合较好，91年组配成功，92年校内鉴定，亩产748kg，居第一位。93年品比圃亩产650kg，居第一位。94年参加全国特用玉米区试和北京市予试。95，96年参加北京市区试和全国东北、华北、西北大区组区试，表现高产和优良的抗性。
利用姊妹系配制的改良单交种也表现很好，有利于扩大杂交种的繁育。
3、亲本自交系的特征特性黄C 北京春播生育期125天，株高150-160cm，穗位高40-50cm。叶宽直，波少，较上冲，顶部叶片贴紧雄穗，中部叶片尖略披，叶色稍淡，杆粗。雄穗中大，分枝角较小，花粉量大，散粉时间长。护颖绿色，花丝绿色。果穗长大约15cm，14-16行。双穗性好，栽培条件好时两穗相差不大。苞叶长，如天气干旱，花丝抽出慢，会出现雌雄不调现象，需剪苞叶和人工辅助授粉。在海南岛或昼夜温差较大的地区则无此现象。子粒半马齿，顶尖，半透明，粒中大，千粒重200g。穗轴红色。抗病性好，如后期阴雨，有一些穗粒腐。籽粒赖氨酸含量高，约占全籽数的0.41％，比普通玉米籽粒赖氨含量高60％。
该材料喜肥水，宜种植土壤肥沃、能灌排的地块。适宜昼夜温差大，病毒病较轻地区种植，密度4000-4500株/亩。
为防止出现雌雄不调，保证授粉结实良好，可考虑分期播种，隔5行晚5天再播1行(5∶1)。
178 北京春播生育期120天，株高165cm，穗高约50cm。苗期生长旺盛，叶宽厚，色浓上冲，上部少数叶尖有扭曲。雄穗较小，分枝短，护颖绿色，花丝绿色。雌、雄协调，抽雄、散粉、抽丝都快，灌浆快。植株健壮，抗病性好，穗长11cm，12行，粒色金黄，透明，硬粒型，千粒重约220g。
栽培密度4500株/亩左右，如肥水条件好，亩产可达250kg。
三、亲本组合及杂交制种技术
亲本组合为黄Cx178，正交及其反交组合。正配时，先播母本黄C，一叶时播第一期父本，二叶时播第2期父本。反配时，母本178与第一期父本黄C同播，春播晚5-7天播第二期父本，夏播晚3-5天播第二期父本。父母本行比正配1∶3-1∶4，反配1∶4-1∶5。种植密度，正配全田密度4500-5000株/亩，反配全田密度5000-5500株/亩。制种田与其他玉米田要隔离300m以上。时间隔离要求与其它玉米间隔30-40天。在苗期、拔节期、大喇叭口期严格去杂去劣，务必在抽雄前彻底去杂去劣完毕。母本严格超前去雄，雄穗未露头前带1-3片叶拔除。如遇干旱或阴雨严重，应进行人工辅助授粉。授粉后应割除父本，确保制种质量并提高制种产量。一般亩产250-300kg。
四、杂交种栽培要点农大108喜肥水，植株繁茂，增产潜力大。但穗位偏高，前期宜适当控制肥水，以促根稳基，缩短下部节间。拔节后要随施肥加强中耕培土。大喇叭口期可重施肥，并注意增施K肥。后期注意田间排水，防止雨涝，以减轻纹枯病和青枯病的发生。密度不宜太高，一般肥水条件下，春播3000-3500株/亩，条件好可适当增加。夏播可4000-4500株/亩。
权利要求
1.一种玉米杂交种的选育方法，包括选配亲本、适期播种、适宜行比、花期调节、人工授粉和合理密植措施，其特征在于采用自选系黄C与自选系178，做正反交，配制农大108杂交种。
2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于适宜行比是指正配为1∶3-4，反配为1∶4-5。
3.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于适期播种是指正交时先播母本黄C，一叶时播第一期父本，二叶时播第二期父本；反交时母本178与第一期父本同播，晚5天播第二期父本；空间上要求与其它玉米相距300m以上，在播种时间上要求与其它玉米相隔30-40天。
4.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于合理密植是指母本每亩密度4000—4500株，父本每亩密度1000株左右。
全文摘要
一种玉米杂交种的选育方法，包括亲本选育，选配组合，适期播种，适宜行比，合理密植，去杂去劣，人工授粉等措施。用自选系黄C和自选系178，做正反交配制农大108杂交种。1995年全国区试，东北、华北和西北组等15个省市、65个试点，平均亩产550.2kg，比对照掖单13亩产334.4kg增产59.6％，比沈单7亩产415.7kg增产31.5％，比丹玉13亩产457.55kg增产37.7％。适宜辽、吉、京、晋、冀、鲁、豫、川、云地区种植。
文档编号A01H1/02GK1161136SQ9710386
公开日1997年10月8日 申请日期1997年4月2日 优先权日1997年4月2日
发明者许启凤 申请人:中国农业大学