[00800859]玉米抗倒育种技术及新品种选育应用

黄淮海夏玉米常年面临倒伏、病害、干旱等多逆境重叠危害，严重制约玉米提质增效。培育抗逆、优质、高产新品种是玉米产业发展的重大需求。然而，抗倒、优质与高产协同提高是选育优良品种的重大技术难题。为此系统开展抗倒育种技术、新品种选育和推广研究，取得重要成果。 创新点1：通过4年6点24个环境对1098份材料进行抗倒及品质性状鉴定，检测到22个与倒伏相关的主效QTL、12个与品质相关的主效QTL区间，揭示其遗传模式是主效位点为主、微效位点修饰的共同作用遗传机制；发现14个与茎秆抗倒性有关并直接或间接调控玉米茎秆纤维素或维管束生物合成的候选基因、6个品质含量的候选基因；明确DNA甲基化对玉米节间伸长的表观遗传调控。创新点2：明确了玉米抗倒相关性状主成分及相关关系，建立了评价玉米抗倒性的数学模型；通过主成分分析和群体逐级分类法，综合鉴评了玉米茎秆抗推力、组织强度、茎秆结构及组分，研究提出玉米抗倒五级（极强、强、中、弱、极弱）评定技术指标；筛选到26份抗倒自交系，总结提出“模型评价，指标筛选，组群创新，杂优利用”高效抗倒育种技术。创新点3：建立预测玉米茎秆纤维品质（纤维素、半纤维素、木质素）的数学模型。创新点4：利用抗倒育种技术攻克了抗倒、优质、抗病与高产同步提升的技术难题，创制出AHU10等一批优异新种质，育成农系1109、农系198、自5682、农系9695、农系82、农系972、自112等7个自交系和农单116、农单902、农单113等4个新品种。新品种实现了抗倒、优质、抗病、耐旱与高产同步改良新突破：①农单902生试平均亩产706.2kg，较对照增产6.5%，居第一位；倒伏倒折率之和平均为1.3%，较对照低76.8%，居第一位。农单116区试平均亩产723.4kg，较对照增产4.7%，达极显著；倒伏倒折之和平均为4.3%，较对照低25.9%。农单113比早熟对照早熟1天，倒伏倒折之和较对照低12.9%。农单156生试较对照增产6.0%，倒伏倒折之和较对照低44.4%。②农单116籽粒总能、粗蛋白、粗脂肪、蛋氨酸含量及养分表观消化率5项指标均排名第一，蛋鸡第一限制性氨基酸-蛋氨酸含量居第一名，3种限制性氨基酸总含量排名第二，综合排名第一，远高于郑单958等大品种。③对茎腐病、小斑病、病毒病等夏玉米主要病害达“抗”及以上水平，全生育期抗旱性达到“中等”及以上水平。④构建以新型农业经营主体为示范窗口的新型推广体系。 应用和效益：农单116、农单902是省现代农业科技奖励性后补优良品种，是国家和省产业体系推荐大面积推广品种，连续列入玉米生产品种布局大力推广名录。2017-2019年新品种累计应用1070万亩，增产玉米39863万公斤，新增经济效益4.02亿元。获植物新品种权2项、发明专利2项、实用新型专利1项，发表论文12篇（SCI 5篇），制定地方标准1项。