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GordonHopkins与LittleYellow天然杂交群体精心选择培育成功的品种群体,
经过各地育种家选育后,出现Funk、Osterland、Troyer、Iodent、BSSS等衍生
群体。国内育种工作者对BSSS选系及美国杂交种选系进行了一系列的改良创新,
形成了国内的改良Reid群(也有称PA群)。该类群遗传基础丰富,也是玉米自
引入我国较早并大范围的应用的是美国BSSS不同轮回选育出的B14、B37、
B73、B84及衍生系A632、A634、A635A、NC250、B68、B14A等自交系,并以部
分自交系为基础材料,选育出许多优良自交系及杂交种,初步形成了国内系国
外系这一优良杂交组配模式,但由于这些材料大多感小斑病严重,限制了其应用。
随着美国杂交种的引入,以其为基础选育自交系组配杂交种,成效显著。如沈阳
市农科院从先锋杂交种3147中选育出了5003,铁岭市农科院从先锋杂交种3382
中选育出了7922,莱州市农科所从U8(未知名杂交种)中选育出U8112,从XL80
中选育了掖107等,在此基础上,莱州市农科所用50038112成功地选育出了
掖478。此后全国利用掖478组配并通过审定的紧凑型玉米杂交种有超过40多
个,如掖单13号、掖单12、掖单17、掖单19、豫玉18等优良杂交种,掖478
也成为公认的改良Reid代表系和测验种。此外,国内众多育种单位也纷纷以改
良Reid系群为材料,选育出了一系列优良自交系,如登海种业选育的3189、4866、
832、8681、8723、DH08、DH13、DH15等,河南省农科院从478变异株选育出了
郑58,以及郑30(郑20掖478)、郑32(杂交种3382)、郑653(5003/综
31//5003)等,铁岭市农科院、丹东农科院、辽宁农科院等利用50037922选
育出C8605-2、丹9046、辽2345、辽5114等,丹东农科院育成了丹446(478
9046)、丹703(9046丹340)等,除此以外还有陕西省农科院的K22、武109,
河北农科院的冀815、冀15-22,北京市农科院的B尖8、9585,山东省农科院
较低,茎秆坚硬,花粉量偏小,果穗较长,子粒较长,中间或偏马齿,轴粗适中,
根系发达,高抗倒伏,耐密植,制种产量高,较抗丝黑穗、大斑病等病害,适应
性广,但近年来感染SCMV、茎腐病、锈病、粗缩病、纹枯病,应重点改良其抗
病性(大斑、茎腐、SCMV、穗粒腐、锈病、纹枯病、灰斑病、弯孢叶斑病)及抗
倒伏性,适当增加穗粗,增加穗长,提高自身产量(该群常作母本)。除用群内
系相互改良外,亦可用PB的适宜系和Tuxpeo种质等进行改良。如河北省农科
院从8112107中选出冀815,北京市农科院从B73/尖端2号//8112中选出B
尖8,河南农科院利用掖478Tuxpeo-1选出郑28,等等。
改良Reid四平头模式在黄淮海应用尤其普遍,该模式的突出特点是中
早熟或早熟,高产、稳产,中等果穗,株形紧凑耐密,多粒、不秃尖、不空秆,
抗倒抗病,适应性广、制种产量高,很适合黄淮海夏播区种植。主要代表性杂
交种有郑单958、掖单2号、掖单4号、掖单12号、登海1号等。掖单2号、
掖单4号,株形紧凑耐密,打破了全国种植平展型玉米的格局,开创了我国开展
紧凑型玉米杂交种选育和生产的局面。而郑单958具有高产、稳产、优质、多抗、
耐密植、适应性广等特点,被誉为划时代跨世纪的优质高产粮饲兼用型杂交新品
种,2007年超过6000万亩,成为中国第一大玉米品种,目前还呈明显上升的
态势。改良Reid与旅大红骨组合虽然不多,但丰产性好,适应性广,如沈单7
号、掖单13号、郑单14等,尤其掖单13号,被全国16个省(市、区)审(认)
定,创下全国年种植近5000万亩的纪录,被国家农业部列为八五、九五期间紧
凑型玉米的主推品种,也是这一时期全国种植培养面积最大的玉米杂交种,使我国玉
米高产育种迈上了一个新台阶,2004年获得国家科学技术进步一等奖。改良Reid
PB模式丰产性好,籽粒较深,株高穗位适中,抗倒性强,株型多半紧凑,抗病
性和稳产性都比较好,应用潜力也非常大,如农大108、登海3号、金海5号、
鲁单50等。此外,改良Reid与Lancaster群的Mo17亚群和自330亚群都有一
泛适应性。70年代初,中国农科院(原华北农科所)育种家以唐四平头为基础
选一环系,育成了优良自交系唐四平头。1974年中国农业科学院作物所与北京
市农业科学院作物所联合,从唐四平头天然杂株穗行中选优株连续多代自交,成
功地育成了黄早四。该系配合力高,抗病性强,穗部性状好,株型紧凑,叶片挺
立,组配的杂交种多为紧凑型或半紧凑型,开创了中国紧凑型玉米大面积种植的
局面。由于长期大量利用,不少玉米育种家,采用交单、复合杂交、回交、自交
及辐射诱变处理等方法,主要利用不一样类型的温带种质(主要为旅大红骨群、自
330、北方地方种质等),对其抗性等方面做改良利用,育成了一大批(超过
70个)优良改良系,如山东莱州市农科所选育的双105、双741、⑦-61、H201、
81515、5327、DH05、西等,山东烟台市农科院选育的文黄31413,
山东省农科院选育的Lx9801、鲁原133、鲁原33、齐310、齐401、齐137等,
莱阳农学院选育的H21,中国农科院选育的多黄27、CN962等,北京农林科学院
选育的四自四、京404、京24等,河北唐山农科所选育的白野四、黄野四、D
黄212等,河北农林科学院选育的冀35等;河南新乡农科所选育的京7、京7
黄等,安阳农科所选育的昌7-2等,陕西省农科院选育K12、武314、天4等,
以及吉林农科院选育的吉853、444等,这些黄改系与黄早四一起构成了四平头
株型半紧凑,灌浆速度快,中早熟,花粉量大,散粉集中,硬粒,结实性好且遗
传力较高,双穗率高,抗旱耐瘠,抗矮花叶病等,综合抗病性好,但近年来易感
丝黑穗病、褐斑病、锈病、弯孢菌叶斑病等病害,好多还具有籽粒淡黄(黄白顶)
的不足。虽然目前黄改系非常多,但GCA的改良进展有限,所以应改良重点是提
高或保持配合力,提高抗倒伏性、抗病性(小斑病、青枯病、褐斑病、茎腐、锈
病等),改善籽粒颜色,并适当增加穗长。可用旅大红骨群、自330亚群、Suwan
亚群、综台种选亚群等进行改良。如山东省莱州农科所利用丹340黄早四育成
502-196,吉林省农科院用自330黄早四育成吉853,四平市农科院用A619
黄早四育成444,河北省农科院用冀多142黄早四育成冀35,北京市农科院用
黄早四自330育成四自四,陕西省农科院用黄早四(武302D+黄爆裂)育成武
中起主导地位,在我国玉米杂种优势模式中占有主体地位。据不完全资料统计,
黄早四是我国玉米育种利用率最高的自交系,其组配并审定的玉米高产杂交种超
过50个,累计推广面积在2000万公顷以上,主要有掖单2号、烟单14、掖单4
号、鲁玉3号、京早7号等;以黄早四改良系组配的杂交种有上百个,累计推广
面积则超过5000万公顷,主要有郑单958、掖单12、鲁单981、四单19、西玉
3号、唐抗5号等。所以,高配合力、综合性状优良的玉米自交系黄早四获1999
年农业部科学技术进步一等奖和2000年度国家科学技术进步一等奖,并参加了中华世纪
坛封存仪式,是当之无愧的。四平头杂种优势群与改良Reid群、Lancaster群、
外杂选群、其它类群等都具有很强的杂种优势。除与改良Reid群外,四平头与
Lancaster群的Mo17亚群、外杂选群的模式在黄淮海应用较广。四平头与
Lancaster群的Mo17亚群的杂交种主要有烟单14、豫玉1号、四单19等,推广
面积都比较大,主要特征是抗病性好,适应性非常广。四平头与PB模式的代表
性杂交种有鲁单981、沈单10、沈单16、中科4号、京科25、京早13等,主要
表现为中早熟,株型紧凑半紧凑,耐密,丰产性和适应性好,但应注意其抗倒性。
Lancaster,从该群体中筛选初一系列优良自交系,如Oh40B、L289、L317等。
目前指的Lancaster杂种优势群主要指C103和Oh40B选育的二环系及多环系。
20世纪50~70年代,中国玉米育种家先后从国外引入C103、Mo17、Oh43(Oh40B
W8)、Va35(C103T8/T8)等优良自交系,选育出一大批优良的Lan选系及
其衍生系,形成我国的Lancaster杂种优势群。但是,应该指出的是,目前
50%的Lancaster种质,其种质背景中广泛存在Reid、IowaGoldmine、Minesota13
和Creole种质。理论上讲,Mo17遗传成分中,Lancaster占50%,Reid占25%
和IowaGoldmine占25%;Oh43含有50%的Lancaster,25%的Reid和25%的
Minnesota13。Lancaster群的自交系均为以C103、Mo17、Oh43等自交系直接或
间接培育的二环系,除通过C103(如杂C546)和Mo17杂株(如412)或经辐射
处理(如4F1等)的Lancaster种质能达到50%外,其余自交系的Lancaster种
质含量均不足50%;其次由于Lancaster品种本身在植株性状方面尤其是抗倒伏
国内目前把Lancaster又分为Mo17和自330两个亚群。但严格来讲,这
种分法并不妥当。理论上讲,自330中含有25%的Lancaster、%的Reid、
%的Minnesota13和50%Creole种质,但实际上,自330在选育过程中,在
2002),为“混血基因型”,其中含有Lancaster的血缘非常少,而含有相当程
度旅大红骨的种质,中国农科院作物所、北京市农科院玉米中心SSR研究结果也
Mo17最早由中国农业科学院作物所于1971年访问加拿大时引进,Mo17
及其改良系为亲本的玉米品种数目众多,在国内玉米杂交种选育和生产中起到了
举足轻重的作用,Mo17也成为该群的代表系。Mo17亚群以C103的二环系和Mo17
及其改良系为主,代表系有Mo17、C103、齐302、齐35、原武02、豫12、豫20、
许052、漯12、中黄17、获唐黄、WN11A,和来自东北的吉846、吉842、丹
1324、龙抗11、4F1、吉419、吉495、吉1037等。该群具有以下特点:叶片数
目较少,株型收敛,耐密植,果穗细长,轴细,粒长,马齿型偏多,宜作母本,
制种产量高,熟期适中,抗倒性好,抗丝黑穗病、大小斑病、茎腐病、青枯病、
玉米螟等,耐旱耐瘠,稳产性好,适应性广,但由于其不抗矮花叶病,根系欠发
达,在黄淮海夏玉米区利用日渐减少。但在山西、陕西等干旱瘠薄地区应用较多。
改良重点增加穗粗,提高配合力和自身产量,注意改良株型(耐密性)、病毒病、
青枯病和穗粒腐病抗性等能力。除山东、山西、陕西外,吉林省的Mo17改良相
对比较成功,一些抗病系可在黄淮海直接加以应用。除用群内系相互改良外,可
用综合种选系等进行改良。如吉林省农科院用吉63Mo17育成吉842、吉846,
四平市农科院用矮331C103育成485,白城市农科院从C103杂株中选出杂
C546,新乡所用Mo17关73育成关17,山东省农科院用太183Mo17育成齐
302,山东省泰安市农星种业有限公司利用Mo17获白选育了自交系3841等。
的杂种优势。李竞雄先生于1972年以Mo17自330育成中单2号,20多年来在
全国种植培养面积一直位居前列,经久不衰,除此以外还有鲁单33号、豫单5号等。与
四平头群组配的有几个科研单位同时选配的Mo17黄早四(烟单14、户单1号、
黄莫、黄417),四单8、四单19、陕单911、四早6号、吉单180等;与旅大
红骨群组配的有丹玉6号、丹玉13、吉单156、吉单159等;与改良Reid群组
配的有本玉9号等,与其它群组配的还有龙单13、丹玉27等,这些组合丰产性
强,适应性广,推广范围大,对中国玉米育种研究和生产应用产生了重大影响。
玉米育种上应占有独立的不可忽视的地位,被称为国产的“富矿”,代表系有自
330、威凤322、200B、长3152、长69、Oh43、428、440、446、材11–8、HZ1、
苏80-5等。此外,黄C也含有大约25%的自330种质。综3、综31也选自含330
的综合种。自330亚群的特点是,一般配合力较高,抗病抗逆性强,与四类种质
间有较高的配合力。本群多粗穗,花粉量多,宜做父本。改良的重点是提高配合
力,抗病性和自身产量等,应适当增加穗长,重点增加穗粗。可用黄改系、综合
种选系等进行改良。如华中农大用凤可1自330育成HZ1、HZ32,四平市农科
院用Oh43330育成四446、413330育成四428等。
米生产中起到了举足轻重的作用,自330于1982年获国家发明一等奖。自330
亚群与Mo17亚群、旅大红骨、Reid杂种优势群、外杂选群等都有强的杂种优势。
该群与Mo17亚群组配的中单2号、鲁单33、四单16、京杂6号等;与旅大红骨
组配的有丹玉6号、遵单3号等,与四平头群组配的有七三单交等,与改良Reid
群组配的有鲁原单4号、屯玉3号、成单14、龙单13等,与PB群组配的有豫
22、农大3138,与其它组配的还有沈单3号、丰单1号、铁单4、鲁三9号等。
但是,近年来该群的在黄淮海玉米育种中的应用日趋减少,在东北春玉米区和西
Mo17亚群自330亚群杂种优势模式的广泛应用,除了从C103血缘与Oh43本
身具有较强优势外,自330含有极少量的Lancaster血缘,大量非Lancaster
种质与Lancaster种质的重组与结合,也进一步丰富了自330的遗传基础。
年代所收集的辽东地区农家品种,来源于当地旅大地区农家种大金顶和后来引进
的大红骨在混种条件下天然杂交,经当地农民不断选择而成。经丹东农科院和其
他相关单位几代玉米育种家的不懈努力,先后育成了一大批有重大影响的含有旅
大红骨血缘的二环系,如丹东农科院邱景煜等人以农家种旅大红骨为基础材料选
一环系,于1961年先后选育出旅9、旅10、旅28等,1969年又在旅9自交系
变异株中选出了旅9宽。丹东农科院吴纪昌等人育成E28和丹黄02,周宝林等
人育成的丹340和丹360,景希强等人育成的丹341,罗登礼等人育成的丹337,
陈刚等人育成的丹598。这些自交系在配合力以及其它综合性状方面都具有较大
的提高与改进,逐渐形成了丹玉旅系群。在此基础上全国各育种单位又相继育出
很有影响的一批衍生系。如河南农科院育成了郑22、郑35、340-5、360选,山
西屯留种业育成辐80,辽宁省营口农科所等单位育营138、营851,辽宁东亚玉
米育种所育成了LD61,辽宁省铁岭农科院育成铁9010,除此以外还有辽宁瓦房店农
科所的瓦138,中国农科院的QB80,新乡农科所的新340,丹东农科院的丹3056、
丹T35、丹232等。以上这些具有旅大红骨血缘的自交系与丹玉旅系共同构成了
区多雨寡照、温暖湿润、病害流行、季风流行的环境,形成以下特点:果穗较粗
穗行数多,株型半紧凑,雄穗发达,花粉量大,单株大穗,子粒半马齿型,增产
潜力大,抗丝黑穗、大斑病等,具有高配合力、抗倒性强、适应性好、综合农艺
性状优良的特点,但多表现为晚熟、叶片宽大,粉质多,耐旱性不够好等不足。
应重点改良其配合力、抗病性(黑粉、大小斑、矮花叶病、锈病、灰斑病、弯孢
菌叶斑病、茎腐病),以及耐旱性和自身产量等,适当增加穗长,提高花粉耐高
温的能力,可用黄改系、Suwan选系、综台种选系等进行改良。如丹东院用旅系
统复交种育成丹341、用旅28H95育成丹337、河南农科院用(独青E28)F1
植面积达3400万公顷以上。其中,尤其丹340,具有较高的配合力,抗病、抗
倒,以丹340以及一大批丹340衍生自交系育成的杂交种,在生产上也得到了广
泛的应用,因此丹340也成为该群的代表系和主要测验种。旅大红骨与Lancaster
群Mo17亚群、自330亚群、Reid、PB都有很明显的杂种优势,如与Mo17亚
群组配的杂交种有丹玉11、丹玉13、丹玉15、吉单159等,其中丹玉13影响
最大;与自330亚群组配的杂交种有丹玉2、丹玉6等,与Reid组配的杂交种
有沈单7号、郑单14号(豫玉18)、掖单13号、西玉3号、屯玉2号、冀单
27、铁单10号、四密21、丹玉26等,对我国玉米生产起到了巨大的推动作用,
来自美国先锋的78599、78641、78698、87001等杂交种,含有热带和
亚热带遗传种质,遗传基础十分丰富,具有保绿度好、活秆成熟、秆强不倒、抗
叶斑病和茎腐病等优点,所以从其80年代后期引入国内以来,国内育种单位从
中选育了一大批优良自交系,如齐319、P138、沈135、沈137、沈139、丹3130、
丹599、丹998、丹9195、X178、豫87-1、89-1、901141、旱21、698-3、18599
等。其中从78599中选育的自交系数量最多、类型也最丰富,这部分种质国内称
粒腐、弯孢菌叶斑病和玉米螟等优点,在提高玉米病害抗性和籽粒的商品性上都
有新的突破,但也不同程度存在出籽率低和温光反应敏感等不足,可以直接进行
力,组配的杂交种的共同特点是产量高、品质优,持绿性好,活秆成熟,根系发
达,气生根层次多,抗倒折性强,高抗玉米灰斑病、拟眼斑病、青枯病、锈病及
大斑病和小斑病。如PB与四平头群的组合有:鲁单981、沈单10、16、京科25
等;PB与旅大红骨群的组合有:郑单19、丹玉24、丹玉25、丹玉30、丹玉46、
沈单13、京科2号等;PB与Reid群的组合有:登海3号、农大108、金海5号、
鲁单50、川单13等;PB与其它群的组合有农大3138、泰玉2号、豫22等。
黄后、获白等地方品种选系,以及遗传基础复杂的双交种、综合种及群体选系),
外杂选亚群(外杂选中除PB之外血缘未知或介于SS和NSS之间的种质),以及
低纬度亚群(Suwan、Tuxpeno等外来群体的选系及改良衍生系)。
金皇后(GoldenQueen)是山西太谷铭贤学校的美籍教师RaymoundT.
Moyer于1930年冬从美国维吉尼亚州珍珠城引进山西的优良马齿型品种,适应
性广、产量高,经过1931-1935年5年试验,评金皇后为最佳品种,产量比对照
农家增产1倍,成为山西省乃至北方春玉米区最为驰名的品种。到1949年,金
皇后已经遍植北方7省,种植培养面积超过1000万亩。利用金皇后还配制了一系列
品种间杂交种,如坊杂2号(金皇后小粒红)、坊杂4号(金皇后华农2
号)、百杂4号(金皇后七叶糙)、春杂1号(金皇后华农1号)、晋杂1
号(金皇后二黄玉米)、莱杂1号(金皇后大粒红)等,累积面积超过2500
万亩。利用金皇后还配制了一些双交种,如春杂5号、14号,农大4号、7号,
新双2号等。金皇后还衍生了一系列自交系,如矮金525、金02、金03、金09、
金31、816等,矮金525是我国第一个单交种新单1号的亲本,该杂交种60年
代种植面积超过2000万亩。此外,利用矮金525还配制了豫农704(二南24
矮金525)、郑单1号(获白矮金525)、忻黄单4号等杂交种。利用金03
作亲本,先后育成忻黄单2号、22号、晋单3、5、9号、运单1号、同单20、
太单13、新单8号、鲁单15等一系列优良杂交种,因此金03自交系获1973年
科技进步一等奖。然而,随着Mo17及其衍生系的应用,金皇后的应用日趋下降。
但是,由于其适应性,一些单位还在使用,如山西省农科院谷子研究所利用金皇
后选育了A513(金皇后Mo17),育成了长33、长35等杂交种;利用金31选
出长554(金31C103),配制了晋单23、晋单25、晋单26等杂交种;山西屯
腐病、圆斑病、小斑病,是非常好的抗源,因而在60-70年代大范围的应用,与四平
头群、自330亚群、Mo17亚群、旅大红骨群、改良Reid群都有非常强的杂种优
势,主要组合有豫双5号、郑单2号(唐四平头获白)、郑单1号(获白矮
金525)、冀单3号(埃及2578获白)、冀单10号(黄早四获白)、冀单
11号(雄24获白)、博单1号(获白白24)、丰单1号(获白自330)、
晋单15(运系1获白)、陕单7(获白武206)、苏玉2号(获白旅9宽)、
新单4号(金0-2获白)、新单5号(获白开三)、新单7号(金0-3获
白)等,其中郑单2号影响较大。利用获白还得到农9、获选、获112、获唐白
(获白唐403)、获唐黄(获唐白Mo17Ht)、济系21(矮金525获白)等
自交系,配制了唐抗3、唐抗5号、郑单5号等优良杂交种,其中唐抗5号影响
较大。近年来国内一些单位加强了对获白种质的发掘,如中国农业大学利用获白
莱1029培育了自交系W222,配制了农大95;山东省泰安市农星种业有限公司,
利用获白选育了自交系3841(Mo17获白),培育成功泰玉2号杂交种,都通
的基因量大,有利于优良基因的保存和逐步聚合,通过自然选择与人工选择相结
合,可在较小的程度上避免高强度人工选择所致之遗传漂变,不足之处是占地面
积大、工作量大、需时间长。美国BSSS坚秆综合种是成功的典范,但国内能投
入如此精力的单位非常少。一般组配综合种时自交系来自同一杂种优势群,这部
分血缘基本明确的群体中选出的自交系,可以归为相应的杂种优势群内。如中国
农科院组成的中综5号,由16个黄改系组成,选出的自交系自然归为四平头类
群。辽宁省农科院以5003、7922、8112、B73、N-46、郑32共6个自交系组配
的综合种,以Reid为主,从中选育出辽8478(辽单120亲本),可归为改良Reid。
河北省唐山市农业科学研究所从澳白、安白、许052等11个白粒自交系和农家
品种组成D团综合种选系出D黄212,以四平头为主,组配了唐玉5号(D黄212
85001)、唐单6号(D黄212八苏)、唐单9号(D黄212BM)及中夏2
号(D黄212中黄17)杂交种。丹东市农科所从以旅系为主的8个国内系和Va35
等两个国外系两次混配形成的综合种选育成丹黄02,组配了丹玉16号杂交种。
以丹黄02、Oh43、丹340、丹黄11、78599复合杂交选系为基础,选育出丹598,
也以旅系为主,组配了丹玉26号(丹9046/丹598)、丹玉39号(C8605-2丹
598)、丹2123(D26丹598)、东单60号(A801丹598)、郁青1号(郁
858丹598)等一系列优良杂交种。但是有些综合种遗传基础很复杂,往往
含有来自不同杂种优势群的血缘,遗传基础较为复杂,这部分自交系可归为其它
群中的综合种亚群。这方面成功的事例也很多,如河北省农科院从含获唐2379、
丹郑黄、79028、自330、掖107、4021、CB5、Va35、Mo17Ht的综合种冀群2C0-2
中选出冀53、53选3等自交系,组配了冀单29(538112)、冀单31(冀815
53)、豫玉27号(独321冀53选3)、忻黄单71号(冀53S187)、保
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