提高玉米育种效率的技术途径

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　　摘 要 随着我国科学技术的不断发展，玉米育种技术从原来被动遵循客观规律上升到了相对自由的境界，但不可否认也要尊重玉米发展的客观规律。基于此，主要分析了提高玉米育种效率的几点技术策略。
　　关键词 玉米；育种技术；杂种优势
　　中图分类号：S513 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）30-0-02
　　自从杂种优势技术被研究和推广开来，我国的玉米产量潜力提高了4倍多。同时，美国玉米品种的产量潜力比我国要高出许多，在新形势下，如何继续提高玉米产量潜力，已经成为人们应该思考的重大课题。那么，如何提高我国的玉米育种效率呢？
　　1 要明确玉米育种的目标
　　提高玉米育种效率，首先要明确育种的目标，让玉米育种技术在目标的指导下有效进行。玉米育种的基本目标是高产、优质、抗逆。当然，也不能停留在这一般的目标基础上，在遵循基本目标的同时，要结合具体的玉米形状，明确出具体的形状指标出来[1]。这里需要注意的是，制定目标是指对综合形状的选择，如高产指的是群体的高产，是单位面积内的生产总和。因此，高产不仅仅与个体产量有关，还与植株的密度息息相关，而植株密度又与株形、根系、柔韧度、环境等有关。优质和抗逆性指的是食用、饲用、工业用等品质优良，对于病虫害、洪涝、旱灾、高温和严寒等具有一定抗性和耐性[2]。总之，要制定具体可行的玉米育种措施，品种要合理搭配，不仅要结合当地的地理条件和气候条件，还要符合国家生产发展的需要。
　　2 要科学选择玉米种质
　　玉米种质如何，直接关系到玉米产量的高低，要科学选择玉米种质，就要广泛地收集、整理、改良和利用各种资源，有效挖掘潜力，提高玉米种子质量。首先，要充分利用地方的玉米种质。地方的玉米种质中有一些优良的形状，因为它们对当地独特的生态地理环境有了一定的适应性，无论是在产量上还是抗病上都有很大的利用价值。因此，选择玉米种质，要打破区域界线，广泛收集地方品种，并重组大群体选系，提高筛选优质品种的概率。当然，利用地方品种资源要注意鉴定、筛选和评价工作的科学性。其次，要充分利用外来优良玉米种质。外来的玉米种质资源也是非常丰富的，它们从其他国家和地区引入，反映了各个原产地的生态特点和种植特点，虽然在适应性、形状和遗传基础等方面有一些差异，但是有效运用外来种质，可以拓增遗传基础，改善种子性状。笔者认为，在我国北方的玉米育种中，可以引进美国、加拿大、欧洲的种质，因为它们同处于北半球温带地区，光周期和气候条件都比较相似，也大大节约了种子改良的过程。通过多年的育种经验发现，如果引用外来热带、亚热带的玉米种质，首先应该先了解玉米系谱的来源和农艺性状表现，还要对他们进行杂种优势群的有效划分，以便选择适应当地气候和地理条件栽种的玉米种子。例如，我国云南省引进了南非和泰国的热带、亚热带玉米自交系、杂交种和群体等，他们有着我国玉米种质不同的遗传变异，持绿期较长、根系发达、茎秆坚韧等，如果将这些品种引入我国玉米种质中来，也能够大大拓展玉米种质的遗传多样性，促进了我国的玉米改良、扩增和创新。
　　3 要构建杂种优势群和杂种优势模式
　　在选择玉米种质时，准确地划分杂种优势群可以真实反映自交系的遗传背景，促进了自交系的改良和杂交种的选配，大大减少了种子选配的盲目性。此外，玉米种质的拓增、改良和创新也应该尊重杂种优势群的原则，只有这样才能够避免资源的浪费。在同一个杂种优势群内自交系的杂种优势不突出，而在不同的杂种优势群内就比较容易构建杂种优势模式，也比较容易选出杂种优势较强的杂交组合，这时优势就比较明显了。因此，在选育玉米种质的时候，要对自交系进行杂种优势群的划分。其实，杂种优势群并不真正存在于自然界中，只是人们为了更好地选育品种人为地将自交系划分为成不同的杂种优势群，因为研究的目的、方法和材料不同，也可以划分成不同的杂种优势群。需要注意的是，杂种优势群划分得太多，在选配杂交组合时很容易漏掉一些比较优秀的杂交组合。因此，对于选择育种也是不利的，而杂种优势群划分得太少，也增多了育种的工作量和盲目性，工作效率也不明显。笔者认为，可以将玉米自交系划分为3个杂种优势群，有效地避免划分优势群过少或者过多的问题。
　　4 要科学选择玉米育种的方法
　　选择何种玉米育种方法，直接影响了玉米育种的效率和结果，而选择育种方法不仅要结合个人经验和条件，还要结合材料的特点。首先，采用群体改良的轮回选择方法。群体改良中最常用的方法就是轮回选择法，从理论上来说，只要育种涉及的群体足够大，就可能选择到所有满足目标性状的基因型。但是从事实上来说，可以利用的群体比较很有限，只有不断淘汰不良基因和选择有利基因，才可以达到满意的目标。轮回选择法避免了有利基因的丢失，也避免了不利基因的携带，该方法主要是在一个杂种群体中选择具有目标性状的个体做出亲本进行交互重组，当其组成一个新群体后，又在这个新群体中鉴定选择重新进入下一轮周期，如此往复，不断增加杂种群体中的有利基因，不断淘汰杂种群体中的不利基因，因而提高了群体的产量效果。其次，采用二环系育种法。二环系育种法适用于单交种或者商品杂交种的育种选择，该方法比较简单且方便，它主要是用一个单交种连续多带自交，选出含有优良基因的自交系。但是，因为每一个育种家会结合自己的需要来选择单交种，被选中的材料是多样的，二环系育种法是不会导致遗传基础变窄的。最后，采用单倍体诱导系选育玉米自交系方法。该方法利用自然发生或人工培育的单倍体植株，经过自然和人工加倍获得纯合二倍体植株，再进行选育自交系，这种方法既提高了选育的效率，也加快了选育进程，是非常重要的玉米选育方法。最后，采用现代生物育种技术。现代生物育种技术中比较实用的是分子标记和转基因育种技术。分子标记方法主要运用于种子的纯度鉴定、种子遗传多样性的分析、基因定位、杂种优势预测、划分等，大大提高了育种的效率。而转基因技术是玉米育种的重要途径，可以根据要求的目标形状选择合适的基因导入需要改良的作物中，达到预期效果，但这一方法投资较大，收益却是不一定的，这一方法还处于不断地研究和探索中。
　　参考文献
　　[1]陈彦惠，王利明，戴景瑞.热带、亚热带自交系与中国温带玉米种质杂交种的研究和利用[J].中国农业大学学报，2000，5（1）.
　　[2]李新海，徐尚忠，李建生，等.CIMMYT群体与中国骨干玉米自交系杂种优势关系的研究[J].作物学报，2001，27（5）.
　　（责任编辑：刘昀）
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