西南玉米育种的现状

作者:南北学苑 胡兴 2024/7/23 9:35:15
一、西南的生态气候西南玉米生态区是我国三大玉米主产区之一,地处我国第二级地形阶梯。玉米播种面积在 8000 万亩左右,生态区跨越了青藏高原、云贵高原、武陵山区、秦巴山地、横断山脉、四川盆地、广西盆地等地貌单元,地形地貌十分复杂。全区土地以丘陵山地和高原为主,玉米种植模式复杂多样,以春播和夏播为主,另有部分秋播和冬播。近几年云南地区降雨期由每年的 4 月份清明,谷雨前后推迟到 5 月底,6 月初。高

一、西南的生態氣候


西南玉米生態區是我國三大玉米主產區之一,地處我國第二級地形階梯。玉米播種面積在 8000 萬畝左右,生態區跨越了青藏高原、云貴高原、武陵山區、秦巴山地、橫斷山脈、四川盆地、廣西盆地等地貌單元,地形地貌十分復雜。全區土地以丘陵山地和高原為主,玉米種植模式復雜多樣,以春播和夏播為主,另有部分秋播和冬播。近幾年云南地區降雨期由每年的 4 月份清明,谷雨前后推遲到 5 月底,6 月初。高溫和干旱少雨對前期玉米播種和生長影響較大,對品種的耐旱性及早熟性有更高的需求。

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二、西南地區玉米生產現狀
由于這種特殊的地形地貌、溫帶和亞熱帶濕潤、半濕潤氣候,氣候垂直差異顯著及低溫寡照等因素,造成玉米種植的區域差異明顯(如老百姓的種植習慣、對品種類型的喜好及不同品種對環境及病蟲害的抗性等),同時,也加劇了玉米品種更新換代的頻率。目前西南區的核心玉米種植區域主要分布在四川、貴州平丘區及云南中海拔區域,其種植區域及玉米單產為西南地區的最高水平。由于四川平丘區玉米價格的內卷,造成云南區是西南種業的必爭之地。


目前云南區推廣面積較大的幾個品種如下表:

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三、西南玉米育種的種質及雜優模式
結合云南區域的生態氣候及主要推廣的品種,從育種的角度,我們不難發現,云南主推品種主要集中在以下幾種雜優模式:
模式一:Reid/18599 改系,該模式是西南中低海拔(四川平丘,貴州東部)等在上個世紀 90 年代左右的主要雜優模式。隨著氣候及病蟲害的變化,該模式由于本身的局限性,逐漸淡出主流雜優模式的應用。

模式二:先鋒/Suwan 選系(包括 Suwan/Tuxpeno 二環),該模式廣泛應用于西南區域,代表品種既有老品種的雅玉 2 號,華興單 7 號,也有當前市場占有率較高的羅單 297,地沃 7 號,恒禾 2 號 等等。最近幾年病害的高發(灰斑病,大小斑病等)及氣候的惡化,使 Suwan 種質(包括 Suwan/Tuxpeno 二環)在抗病性,耐脊性,品質性等方面表現出更明顯的優勢,顯著提高了西南區玉米品種的豐產性及適應性。


模式三:改良 Reid/Suwan 選系(包括 Suwan/Tuxpeno 二環),川單 99在四川平丘,云南中低海拔大面積推廣,當前的明星產品。同玉 609,路單 26等一系列品種也當仁不讓,在市場競爭中也有自己的一席之地。

模式四:Reid(或先鋒)/巴西等血緣,最近今年應用較多,例如敦玉810、惠民 380 等,其耐瘠薄,高抗新發病害-白斑病,穩定而無可替代的占據著主要的市場份額。

模式五:Tuxpeno/Suwan,熱區組合的黃金雜優模式,其耐高溫,耐瘠薄,品質好,穩定而無可替代的占據著大部分的市場份額。例如正大 811,正大 719,先達 901 等。

模式六:Tuxpeno 改良/Suwan 改良,加入溫帶血緣,鈍化光感,在保持抗性的前提下,從易生產和高抗性方面,使其在中高海拔區也具有獨特的優勢。

四、玉米“南北融合,溫熱互補”的育種實踐與應用
目前,我們育種團隊針對西南區域的材料改良及應用,主要基于模式六進行中,目前取得了顯著的成效。


1、引進了貴州農科院陳澤輝研究員團隊的蘇艾群體,并選育了一系列配合力較高的自交系;


2、合成墨蘭群體,并選育了一批自交系,該類自交系與西南熱源材料有較高的配合力,同時在北方也可正常使用(在沈陽,生育期比 335 父本早 4 天左右),目前用其組配的組合正在參加黃淮區試驗。(這兩種模式選育的方法及過程,前面值日都有描述,感興趣的可以搜索看看)

結合多年經驗,溫熱改良,南北融合主要注意以下幾點:

1.差異且主要性狀互補的優良種質資源選擇是育種工作的核心。


2.大群體優良單株選擇是溫熱種質改良最有效方法,讓小概率事件變成大概率的呈現,挑選優良單株晉級。

3.多生態環境變換篩選材料是選擇穩定性雜交種的重要策略之一。

4.不同生態區,按照雜種優勢模式選擇合適的測驗種對篩選雜交種至關重要,同時測配組合多點鑒定可篩選組合和材料的價值。

5.熱帶種質的馴化與應用,雖然拓寬了種質資源的利用,優化了溫帶種質的缺點,但同時要注意熱源比例的控制,避免因溫度、維度等環境的變化造成不可逆的損失。

五、討論
西南的玉米熱帶資源豐富,是國內抗性資源的寶庫,如何利用西南的優勢資源抗性,解決北方玉米品種的病害問題?

現狀 1、生理小種的變化導致北方區域南方銹病的加重

現狀 2、灰斑病在東北的爆發

現狀 3、白斑病的北移

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