高产优质、多抗广适玉米品种京科968的培育与应用

【作者】 赵久然； 王元东； 邢锦丰； 王荣焕； 刘春阁； 宋伟； 张华生； 杨国航； 陈传永； 徐田军； 刘新香；

【机构】 北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室；

【摘要】 【研究背景】玉米是我国当前种植面积最大、总产最高粮食作物。对国家粮食安全尤其是饲料粮安全至关重要,被称作"饲料之王",进一步关系着肉、蛋、奶等食品安全。同时,玉米作为种业市值最高作物,一直是国际种业巨头的主要竞争焦点。针对我国玉米育种中存在的模仿育种,杂优模式单一,同质化严重等问题,以及生产上节本增效、绿色发展对品种的更高需求,亟需创新核心种质及杂优模式,培育符合绿色增产需求并可与国外品种抗衡的高产优质、多抗广适突破性品种。【材料与方法】确立将黄改群种质"多抗广适"与国外优新种质"高产优质"相结合的组配思路,确定3个黄改群骨干自交系京24、昌7-2、Lx9801为测验种,分别对经表型精准鉴定的多个外引杂交种新材料进行配合力测试,鉴选出与黄改系有强优势并具有高产优质综合性状的优新种质材料X1132x,通过混合授粉构建母本选系基础群体。同时,利用上述3个黄改群自交系杂交(京24×昌7-2×Lx9801)构建父本选系基础群体。利用"高大严"玉米自交系选育新方法,选育优良玉米自交系和培育重大玉米品种。【结果与分析】创制选育出京724等20个母本自交系,具有具有配合力高,自身产量高(穗粒重≥150g、穗粒数≥500粒)、品质优良(出籽率≥88%、容重≥750g/L)等综合优点,以及京92等6个适应性广、抗逆性强、散粉性好(雄穗分枝数≥10,花粉量大,散粉持续期≥7天)的优良父本自交系;进一步经系谱溯源、分子鉴定、群体结构遗传分析等表明,选自X1132x基础群体的京724、京725、京464等系列自交系之间遗传距离较近,而与黄改群等其他已明确的7个类群遗传距离均较远,独立成为一个新的核心种质群-X群;主成分分析和配合力测定等探明,京724等X群自交系与京92等黄改群自交系遗传距离最远、杂种优势最强(超亲优势均值93.92%),创新形成"X群×黄改群"杂优模式,并与郑单958、先玉335等所代表的已有主要杂优模式均不同;利用该杂优模式选育出京科968等系列强优势杂交种30多个,其中突破性品种京科968集"高产优质、多抗广适、易制种"于一体,成为当前我国主导大品种,连续4年种植面积超过2000万亩,居东华北春玉米区首位;同时创制出不育性彻底且稳定的S型雄性不育新种质和骨干亲本不育系,并通过研发建立京科968雄性不育三系配套杂交制种、优质高产种子生产及绿色高产栽培技术体系,全面实现单粒精播和良种良法配套;建立京科968玉米新品种研发"1+N"科企联合体,实施联合体科企合作,产学研结合、育繁推一体化,加快玉米新品种产业化开发和大面积推广速度。【结论】本文针对我国玉米育种和产业迫切需求,经多年系统研究,创新玉米育种方法、核心种质和杂优模式等,培育出系列优良自交系和重大品种京科968等,实现京科968累计推广超1亿亩。被农业部和多省市区连续多年推荐为主导品种,并被授予"百姓欢迎的玉米品种第一名"等。更多还原