玉米育种技术

玉米育种技术

Reid Y.D.是 19 世纪末，由美国 Robert Reid 和 James Reid 父子通过对

Gordon Hopkins 与 Little Yellow 天然杂交群体精心选择哺育成功的品种群体，

经过各地育种家选育后，浮现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，

形成为了国内的改良 Reid 群(也有称PA 群)。该类群遗传基础丰富，也是玉米自 交系改良的重要基础材料。

引入我国较早并广泛应用的是美国 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， 初步形成为了国内系×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 5003×8112 成功地选育出了 。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 5003×7922 选 育出 C8605-2、丹 9046、辽 2345、辽 5114 等，丹东农科院育成为了丹 446 (478 ×9046)、丹 703 (9046×丹 340)等，此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 的鲁原 92，新乡所的独 321 等。

该群自交系具有以下特点：普通配合力高，叶片上冲、株型紧凑，穗位

较低， 茎秆坚硬， 花粉量偏小， 果穗较长， 子粒较长， 中偶尔偏马齿， 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 玉米育种技术

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 Tuxpeño 种质等进行改良。如河北省农科

院从 8112×107 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 478×Tuxpeño-1 选出郑 28，等等。

改良 Reid×四平头模式在黄淮海应用特别普遍， 该模式的突出特点是中

早熟或者早熟，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，非常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， 2022 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，特别掖单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 年获得国家科技进步一等奖。改良Reid×

PB 模式丰产性好，子粒较深，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

些组合，但主要分布于北方春玉米区，在黄淮海分布不多。

唐四平头是河北省唐山的地方农家种，白色硬粒型，在华北地区具有广

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，育成为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 功地育成为了。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者半紧凑型， 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， 主要利用不同类型的温带种质 (主要为旅大红骨群、 自 330、北方地方种质等)，对其抗性等方面进行改良利用，育成为了一大批(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 502-196-1331 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， 玉米育种技术

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 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为了四平头 杂种优势群。

四平头杂种优势群普遍具有以下特点： 普通配合力较高， 叶片窄短上冲，

株型半紧凑，灌浆速度快，中早熟，花粉量大，散粉集中，硬粒，结子性好且遗

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， 好多还具有子粒淡黄 (黄白顶)

的不足。 虽然目前黄改系非常多， 但 GCA 的改良发展有限， 所以应改良重点是提

高或者保持配合力，提高抗倒伏性、抗病性(小斑病、青枯病、褐斑病、茎腐、锈 病等) ，改善子粒颜色， 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 314，安阳所用黄早四×潍 95 育成昌 7-2 等等。

四平头杂种优势群是中国玉米最重要的杂种优势类群之一，在国内种质

中起主导地位，在我国玉米杂种优势模式中占有重要地位。据不彻底资料统计，

以唐四平头自交系组配的郑单 2 号、白单 4 号累计推广面积 821.9 万公顷以上。

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

年农业部科技进步一等奖和 2000 年度国家科技进步一等奖，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，主要特点是抗病性好，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。 玉米育种技术

Lancaster S.C.是美国 Hershey 家族 1910 年先后育成的品种群体。 在种

植过程中， Lancaster S.C.与晚熟马齿型金皇后偶然混粉杂交，杂交后代又与

Lancaster S.C.回交，回交过程中不断选择黄色硬粒白轴长穗类型。用 Lancaster

S.C.为材料， 1949 年， D.F. Jones 育成一环系 C103，1964 年 M.S. Zuber 育成

Mo17(187-2×C103) 。此外，Richey 家族由 Lancaster S.C.得到衍生群体 Richey

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 (C103×T8/T8)等优良自交系，选育出一大批优良的 Lan 选系及