高产优质玉米新品种荃科789 的选育

张春原 赵久然 吴珊珊 陈传永 张华生 张雪原 付修义 段民孝 毛振武 杨海涛 李瑞媛 王元东

（北京市农林科学院玉米研究所，北京 100097）

玉米是我国最大的作物，2021 年播种面积达4332 万hm2，总产量2.7255 亿t，分别占我国粮食播种面积和总产量的36.85%和39.91%[1]。黄淮海夏玉米区是我国重要玉米产区，也是我国优势玉米产区之一，玉米种植面积与总产量均占全国的1/3 左右。近年来，黄淮海夏玉米区高温干旱叠加、阴雨寡照、涝害和强风暴雨等自然灾害频发，小斑病、南方锈病、茎腐病、穗粒腐病等病害交替高发，因病害和自然灾害导致的倒伏、籽粒发育不良、霉变现象时有发生，严重影响了玉米生产，且由于其一年两熟种植制度，对品种的生育期和抗性要求严格。因此，选育熟期适宜、增产潜力大、适应性广、抗倒、耐病的玉米新品种已成为生产上的紧迫要求。遗传改良在提高玉米籽粒产量的贡献率为50%～60%[2]，针对黄淮海夏玉米区气候条件、耕作方式及生态特点，北京市农林科学院以“早熟优质、抗旱节水、耐密抗倒”等选育目标，筛选利用优秀本土与外源种质，采用“高大严”与同群优系聚合技术对目标性状进行定向改良，利用DH 育种技术提升选系效率，按照“X 群×黄改群”杂优模式[3]进行组配，经过多年多环境表型与产量测试，选育出熟期适宜、产量高、品质好、抗倒伏的玉米新品种荃科789。

1 亲本来源与选育过程

1.1 母本京11002011 年7 月在北京组建（京724× 京MC01）× 京MC012 基础群体，2011 年12 月在海南自交获得分离群体，2012 年7 月和12月分别在北京和海南利用高密度（90000 株/hm2）、大群体（3000 个基本株）、强胁迫（早播种、深播、虫害病害胁迫、贫瘠、干旱胁迫）、严选择（加大基本株的淘汰力度）等“高大严”育种技术和优系聚合改良方法进行2 代自交并鉴选出优良单株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育种技术诱导、加倍、扩繁DH 系并进行配合力测定，2014 年在北京鉴选出该DH 系命名为京1100。该自交系生育期102d，幼苗生长势强，幼苗叶鞘绿色，叶片绿色。株高约180cm，穗位高105cm，花丝淡红色，花药黄色，雄穗分枝数3～5 个。果穗筒形，穗长16cm 左右，白轴，穗行数16 行，籽粒黄色、半马齿型，百粒重32g。

1.2 父本京J24182011 年7 月在北京利用京2416H 与BA702 组建F1选系材料，2011 年12 月在海南自交获得S1分离群体，2012 年7 月和12 月分别在北京和海南育种基地利用“高大严”育种技术和优系聚合改良方法进行2 代自交并鉴选出优良单株果穗，2013 年夏季在北京、冬季在海南利用DH 育种技术诱导、加倍、扩繁DH 系并进行配合力测定，2014 年在北京鉴选出该DH 系并命名为京J2418。该自交系生育期112d，幼苗生长势强，幼苗叶鞘淡紫色，叶片绿色。株高约178cm，穗位高89cm，花丝淡红色，花药淡紫色，雄穗分枝数4～7个。果穗筒形，穗长17cm 左右，红轴，穗行数14 行，籽粒黄色、半马齿型，百粒重36g。

1.3 杂交种的选育过程荃科789 是2015 年以京1100 为母本、京J2418 为父本组配的玉米杂交种，2016-2017 年在北京昌平基地经过品比试验，2018-2019 年参加京科联合体黄淮海夏玉米组区域试验，2019 年参加生产试验。2018 年经河南农业大学植物保护学院、山东农业大学植物保护学院进行人工接种抗病性鉴定；2019 年经河北省农林科学院植物保护研究所、中国农业科学院作物科学研究所进行人工接种抗病性鉴定，2019 年经农业农村部谷物品质监督检验测试中心进行品质检测。2020 年通过国家农作物品种审定委员会审定，审定编号：国审玉20200311。

2 品种特征特性

2.1 生物学特性生育期102.2d，比对照郑单958早熟1d。幼苗叶鞘紫色，叶片绿色，叶缘白色，花药紫色，颖壳绿色。株高275cm，穗位高94cm，成株叶片数19 片。果穗筒形，穗长19cm，穗行数14～18 行，穗粗4.8cm，穗轴红色，籽粒黄色、马齿型，百粒重34.0g[4]。

2.2 品质分析荃科789 籽粒容重734g/L，粗淀粉含量75.2%，粗蛋白含量8.53%，粗脂肪含量3.48%，赖氨酸含量0.27%[4]。粗淀粉含量≥75%，达到高淀粉品种标准。

2.3 抗病鉴定2018-2019 年由农业农村部指定抗病鉴定单位对荃科789 进行人工接种抗病鉴定。2018 年河南农业大学抗病鉴定结果，高抗瘤黑粉病，抗小斑病，中抗穗腐病，感茎腐病，高感弯孢叶斑病；山东农业大学抗病鉴定结果，高抗瘤黑粉病，中抗穗腐病、茎腐病、弯孢叶斑病，感小斑病。2019 年河北省农林科学院抗病鉴定结果，高抗瘤黑粉病、茎腐病，抗小斑病，中抗弯孢叶斑病，感穗腐病；中国农业科学院抗病鉴定结果，高抗茎腐病，中抗弯孢叶斑病，感小斑病、穗腐病、瘤黑粉病。

3 产量表现

2018-2019 年参加京科联合体黄淮海夏玉米组区域试验，在山东、河北、河南、陕西、安徽、江苏等省份所布置试验点的试验中，2018 年每hm2平均产量9268.5kg，比对照郑单958 增产2.6%，在汇总的38 个试点中有24 个试点增产，增产点比例63.2%；2019 年平均产量10716.0kg，比对照郑单958 增产8.4%，在汇总的41 个试点中有33 个试点增产，增产点比例80.5%；2 年平均产量9993.0kg，比对照郑单958 增产5.63%。2019 年生产试验，每hm2平均产量10372.5kg，比对照郑单958 增产7.2%，在汇总的41 个试点中有36 个试点增产，增产点比例87.8%。

4 栽培与制种技术要点

4.1 适宜种植区域适宜黄淮海夏播玉米区种植[4]。

4.2 栽培技术要点

4.2.1 播前整地黄淮海夏播玉米区播种方式主要为贴茬直播或者灭茬直播，对于小麦联合收获机作业后的贴茬直播地块，播前不耕翻，将残留在田间的小麦秸秆撒匀。若土壤墒情差，有条件的地方可先行造墒。灭茬直播的地块，播前进行灭茬耕地，耙耢整平，以确保播种质量。

4.2.2 施肥每hm2施有机肥30000kg 以上、纯N 375kg（尿素约795kg）、P2O5225kg（标准过磷酸钙1500kg）、K2O 420kg（硫酸钾855kg），可根据地力水平进行适度调整。施用复混肥料或玉米专用复合肥时，按上述氮磷钾总量科学计算，另外增施硫酸锌30kg/hm2。除氮肥施用总氮量的30%外，其他肥料全部于播前结合整地施入土壤。

4.2.3 精细播种适宜播期为6 月上中旬，等行距或大小行种植。采用人工点播或单粒精量点播，播深3cm 左右，种植密度60000～67500 株/hm2。

4.2.4 化学除草，病虫害防治播种后选用适宜除草剂进行喷施封闭，如封闭效果不理想，可在玉米3～5 叶期，选用苗后除草剂进行喷施除草。玉米螟防治可在小喇叭口期，用药剂和细砂按适当的比例混合，混匀后撒入心叶；也可用赤眼蜂进行生物防治。玉米生育后期注意防治锈病与小斑病。

4.2.5 追肥与化学调控大喇叭口期追施氮肥，施用量占总氮量的50%；散粉后10d，追施氮肥占总氮量的20%。对玉米长势过旺地块需严格按照说明中的浓度喷施植物生长调节剂，防止倒伏与药害。

4.2.6 适时收获待玉米苞叶变黄、籽粒乳线消失、黑粉层出现即生理成熟时进行收获。

4.3 制种技术要点

4.3.1 选地与隔离在玉米生育期有效积温在3000℃以上的地区，选择地势平坦、土壤类型为沙壤土或壤土、地力上等、有灌溉条件而且交通便利的地块，按照GB/T 17315—2011《玉米杂交种繁育制种技术操作规程》标准规定，设置隔离。

4.3.2 亲本播期与密度在甘肃适宜4 月上旬播种，播种前种子包衣处理，先播第1 期父本，3d 后播母本，再过2d 播第2 期父本。母本播种密度97500～105000 株/hm2，父本独立成行，行比1∶6。

4.3.3 整地与基肥旋耕整地时每hm2施用优质、腐熟的农家肥30000kg 以上、磷酸二铵600kg、锌肥15kg、氮肥300kg，或者等量肥效的玉米专用肥。用粉锈宁或多菌灵、立克秀等进行土壤处理，预防地下病虫害。

4.3.4 田间管理5 叶期定苗，定苗时去除长势不一致的小苗、弱苗，留长势一致的健壮苗。拔节期追施尿素600kg/hm2；如在拔节期、授粉期、灌浆期等需水关键期遭遇持续干旱天气，及时进行灌溉；中后期如果有红蜘蛛为害，及时防治。

4.3.5 去雄去杂及时检查母本抽雄情况，临近抽雄期进行摸苞去雄，在3～5d 内完成2 次去雄，抽出的雄穗及时进行处理。抽雄前分3～4 次去杂，根据父本、母本农艺性状特征，将不符合父母本特征特性的杂株及时清除。待确认母本都完成授粉以后，割除父本。

4.3.6 收获加工果穗成熟后，采用机械收获，利用烘干塔烘干或进行晾晒。待籽粒含水量达到要求时脱粒，脱粒时按地块编号封存样品。待籽粒水分达到国家规定标准，进行加工、包装、成品。