江蘇省糯玉米育種進(jìn)展、存在問題與對策

黃小蘭 薛林 任建 陸虎華 石明亮 陳國清 程玉靜 郝德榮 冒宇翔 張振良

摘要：江蘇省糯玉米生產(chǎn)發(fā)展迅速，品種改良起到了關(guān)鍵性作用，育成、推廣新品種，實現(xiàn)了多次品種更新?lián)Q代，推動了糯玉米產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。通過分析審定推廣的糯玉米品種特性及應(yīng)用情況，總結(jié)了糯玉米育種取得的成就，指出目前糯玉米育種中的不足之處，并提出相應(yīng)對策。

關(guān)鍵詞：糯玉米；育種；進(jìn)展；展望；江蘇??；對策

中圖分類號： S5303文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A[HK]

文章編號：002-302（204）2-00-03[HS）][HT9SS]

鮮食糯玉米糯、甜、香、軟，風(fēng)味獨特，價廉物美，糧食、蔬菜兼用，具有較高的利用價值。糯玉米種植成本少，風(fēng)險小，符合市場發(fā)展需求。近年來糯玉米作為“農(nóng)、特、優(yōu)”產(chǎn)品在特色高效農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中得到了迅猛發(fā)展，同時發(fā)揮了良好的增產(chǎn)增收作用。江蘇省在我國較早開展糯玉米育種工作，999年育成我國首個國家級審定的糯玉米品種蘇玉糯號，又相繼育成了蘇玉糯2號、蘇玉糯5號、南農(nóng)紫玉糯 號、蘇科花糯2008等一批優(yōu)良糯玉米品種。目前，該省糯玉米種植面積達(dá)67 萬hm2，已成為我國糯玉米種植面積最大的省份。江蘇省糯玉米生產(chǎn)發(fā)展迅速，品種改良起到了關(guān)鍵作用，新品種的選育和推廣，實現(xiàn)了生產(chǎn)上品種的多次更新?lián)Q代，增強了糯玉米的綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)了糯玉米產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，創(chuàng)造出了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。本研究介紹了江蘇省鮮食糯玉米育種進(jìn)展，剖析了其存在問題，提出了合理建議，以期為糯玉米高效育種提供依據(jù)。

江蘇省糯玉米育種研究成效

江蘇省從20世紀(jì)80年代初開展糯玉米地方種質(zhì)資源的收集、鑒定篩選和育種等研究工作，初期進(jìn)展緩慢。992年該省育成我國第個糯玉米雜交種蘇玉糯號，該品種于999年通過國家級審定，成為第個通過國家級審定的糯玉米品種。其后，隨著我國糯玉米育種的興起，江蘇省更加重視糯玉米品種的選育，并憑借育種起步早、種質(zhì)資源豐富等優(yōu)越條件，育成系列糯玉米品種。2000年至今，江蘇省自主選育[2]并通過省級、國家級審定的糯玉米品種已有29個，其中通過國家級審定的品種有0個，占34%，如蘇玉糯2號、蘇玉糯5號、蘇玉糯638、蘇玉糯639、蘇科花糯2008等；獲得省部級以上獎勵8項，其中“蘇玉糯號的選育與應(yīng)用”成果獲農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步三等獎，“優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米種質(zhì)創(chuàng)新與應(yīng)用” 成果獲江蘇省科技進(jìn)步二等獎；獲得植物新品種保護(hù)權(quán)20多項，如通系5、蘇玉糯2號、蘇玉糯4號、蘇玉糯5號、南農(nóng)紫玉糯號等。2002—20年，蘇玉糯號、蘇玉糯2號、蘇玉糯5號在全國累計推廣應(yīng)用達(dá)59萬hm2，新增社會效益42億元。其中在江蘇省累計推廣25萬hm2，新增社會效益68億元。

平均單產(chǎn)大幅度提高

999年以來育成糯玉米品種的產(chǎn)量逐漸提高。江蘇省育成的第代糯玉米品種大都是從糯玉米地方品種中選出的糯性自交系雜交育成，選育的糯玉米品種熟期早、果穗小，產(chǎn)量較低，平均單產(chǎn)9 000 kg/hm2左右。2000年以后，江蘇省糯玉米選育在保持優(yōu)良品質(zhì)的同時，更注重產(chǎn)量、抗性、農(nóng)藝性狀的提高。為了快速、有效地育成糯玉米品種，江蘇省育種家們在征集地方糯玉米種質(zhì)的同時，注重引進(jìn)國內(nèi)外一些性狀優(yōu)良的糯質(zhì)、甜質(zhì)、普通玉米種質(zhì)，并利用它們直接選系或改良選系，擴增糯玉米種質(zhì)，豐富遺傳基礎(chǔ)，加強糯玉米自交系的選育。育種方法重點圍繞已有的核心種質(zhì)進(jìn)行改良和創(chuàng)新，提高品種產(chǎn)量和抗性。因此育成的第2、第3代糯玉米雜交種產(chǎn)量得到顯著提高。目前生產(chǎn)上推廣的第4代糯玉米品種，產(chǎn)量已增加到2 000 kg/hm2 左右。

2品質(zhì)優(yōu)良

糯玉米口感好，風(fēng)味佳，富含人體必需的多種營養(yǎng)成分，成為人們?nèi)粘Ｐ蓍e食品和保健食品。隨著人們生活質(zhì)量的提高，消費者對糯玉米品質(zhì)的要求越來越高，鮮食要求香、甜、黏、軟，皮薄且富有彈性。為了使選育的糯玉米品種符合市場需求，我國玉米育種及品種審定對糯玉米品質(zhì)制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。江蘇省一貫重視糯玉米品質(zhì)育種，品種選育強調(diào)在高產(chǎn)前提下，注重品質(zhì)提高，以達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并重。近年來，每年省級主管部門均組織專家在糯玉米生產(chǎn)最佳采收期進(jìn)行品嘗，對感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)綜合評分，并根據(jù)NY/T 524—2002《 糯玉米》進(jìn)行鑒定和評價，品嘗得分低于85分的組合不得通過審定。因此江蘇省育成的糯玉米品種口感好、品質(zhì)和商品性佳。如江蘇省早期推廣的蘇玉糯 號（國審玉99004）、蘇玉糯2號（蘇審玉200203、國審玉2003066）、南農(nóng)紫玉糯號（蘇審玉200202）、蘇玉糯5 號（國審玉2003067）等糯玉米品種，鮮食黏、甜、香、軟，具有口感好、商品性佳等優(yōu)點，深受老百姓歡迎，自審定至今生產(chǎn)上仍有一定的種植面積，且長期被作為國家級和省級鮮食糯玉米區(qū)域試驗的對照品種，成為中國鮮食糯玉米品種能否通過審定的標(biāo)桿。此外，目前生產(chǎn)上種植較多的蘇玉糯號、蘇玉糯8號、蘇科花糯2008等品種，品質(zhì)均超過或相當(dāng)于對照，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

3綜合抗性顯著增強

綜合抗性是品種審定和推廣的重要指標(biāo)，江蘇省早期育成的糯玉米品種大都是從糯玉米地方品種或農(nóng)家種中選育，田間種植易表現(xiàn)為株型披散，株高、穗位偏高，根莖易倒伏、病害嚴(yán)重、整齊度差等現(xiàn)象，綜合抗性不強[2]。20世紀(jì)90年代后，隨著糯玉米審定品種數(shù)量增多以及種植面積迅速擴大，以及人們對糯玉米認(rèn)知度加大，抗風(fēng)險意識得到增強，糯玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)也被不斷修改、完善和提高，對品種的綜合抗性要求越來越嚴(yán)格。NY/T 97—2006《農(nóng)作物品種審定規(guī)范 玉米》中根據(jù)不同種植區(qū)域規(guī)定了相應(yīng)的抗性記載項目，如倒伏率、倒折率、空稈率等，并指定有資質(zhì)的單位進(jìn)行抗病蟲性檢測，如北方鮮食甜、糯玉米組的檢測項目為絲黑穗病、大斑病、小斑病、矮花葉病、莖腐病、瘤黑粉??；南方鮮食甜、糯玉米組的檢測項目為紋枯病、絲黑穗病、大斑病、小斑病、莖腐病。20年國家鮮食甜糯玉米品種區(qū)域試驗實施方案還新增了各試點試驗中出現(xiàn)的極值（如絲黑穗病、紋枯病、矮花葉病等主要病害和倒折倒伏超標(biāo)、產(chǎn)量異常等情況）的相關(guān)圖文資料（包括發(fā)生原因和田間照片）存檔，并及時向上級主管單位報告，以便核實。由此可見，為了防止病蟲害發(fā)生，加強農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)，國家決心從源頭抓起。

江蘇省一貫重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對糯玉米育種也不例外，其品種審定標(biāo)準(zhǔn)參照國家標(biāo)準(zhǔn)。隨著江蘇省育種水平和實力的不斷提高，專家們采用分子生物技術(shù)等方法，對糯玉米粗縮病、莖腐病等病害進(jìn)行抗病性機理研究，取得較大進(jìn)展，育成品種綜合抗性顯著增強，適宜種植范圍也逐漸擴大。如以國家審定為代表的0個糯玉米品種，多年來生產(chǎn)種植均表現(xiàn)出良好的綜合抗性、適應(yīng)性、穩(wěn)產(chǎn)性。其中，蘇玉糯638、蘇玉糯90等品種適宜東南玉米區(qū)種植，蘇玉糯2號等適宜黃淮海糯玉米區(qū)種植，不僅提高了品種利用率，也降低了病蟲害發(fā)生風(fēng)險，為糯玉米的安全生產(chǎn)提供了重要保障。

4選育品種類型多樣化

育種家們還根據(jù)不同層次消費者的需求，從色、香、味著手，多途徑培育了具有特殊品質(zhì)和鮮艷色彩的糯玉米專用或兼用型系列品種，極大地豐富了糯玉米種類。先后培育出蘇玉糯2號、蘇玉糯638、蘇玉糯639、蘇玉糯90、蘇科糯2號等白糯玉米系列品種；南農(nóng)紫玉糯號、江南紫糯等紫糯玉米系列品種；蘇玉糯、蘇玉糯8、江南花糯、蘇科糯4號等花糯玉米系列品種；神玉糯號、蘇玉糯0號、蘇科糯3 號、蘇科糯5 號（果穗上同時含甜玉米粒、糯玉米粒）等甜糯系列品種；蘇玉糯4號、蘇玉糯5號等鮮食深加工兼用型糯玉米系列品種。此外，黃糯、赤糯、黑糯、黑紅糯、紫甜糯、五彩糯等糯玉米育種也漸漸顯出良好的育種勢頭。

2江蘇省糯玉米育種存在的主要問題與對策

20多年來，江蘇省糯玉米選育和推廣工作取得了長足進(jìn)展，育成品種的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等有了明顯提高，對糯玉米發(fā)展起到了重要推動作用，但也存在一些問題，如受降水量大、降水集中、梅雨氣候等生態(tài)條件限制，引入的玉米種質(zhì)較難得到轉(zhuǎn)化利用，種質(zhì)資源利用和創(chuàng)新力度不夠，遺傳背景狹窄；糯玉米育種方法和品質(zhì)評價體系有待進(jìn)一步提高等，還須要不斷提高育種水平。

[3]2親本血緣關(guān)系近，須要進(jìn)一步加強種質(zhì)的擴增、改良、創(chuàng)新

能否育成突破性的糯玉米新品種，關(guān)鍵在于優(yōu)良遺傳資源的有效發(fā)掘和利用。盡管江蘇省玉米育種家一直較注重國內(nèi)外玉米種質(zhì)的引進(jìn)和改良，選育出一批優(yōu)良的糯玉米自交系，并組配了系列糯玉米新品種，但從現(xiàn)有審定品種來看，多數(shù)品種親本血緣關(guān)緣較近，遺傳基礎(chǔ)相對比較單一。沈錦根等研究了江蘇省通過省級以上審定的4個自育糯玉米雜交種的血緣關(guān)系及親本自交系配合力，結(jié)果表明江蘇省糯玉米自交系主要是通系5 和衡白522 的衍生系[3]。劉麗君等利用93 對SSR標(biāo)記研究55 份糯玉米自交系和30 份糯玉米單交種的遺傳多樣性，將所有自交系分為通系5 類群、衡白522 類群、突變體材料、混合類群等4類，由衡白522 群、通系5 群2大類自交系組配成的蘇玉糯系列單交種的遺傳背景中，通系5類群占有較大比例，與其他地區(qū)糯玉米遺傳資源多樣性數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，糯玉米種質(zhì)資源的遺傳多樣性略微偏低[4]。趙文明等利用SSR 標(biāo)記分析了32 份糯玉米自交系的遺傳多樣性與親緣關(guān)系，結(jié)果將自交系劃分為通系5 類群、衡白522 類群、中玉04 類群、混合類群，進(jìn)一步證實了通系5 類群× 衡白522 類群是江蘇省糯玉米育種主要的雜種優(yōu)勢模式，目前其他類群種質(zhì)尚未在江蘇省鮮食糯玉米育種中占主導(dǎo)地位[5]。

為了更有成效地選育出具有突破性的糯玉米新品種，加強糯玉米的安全生產(chǎn)系數(shù)，減少少數(shù)骨干系或品種集中使用現(xiàn)象發(fā)生，避免推廣品種的遺傳脆弱性可能帶來的危害，促使糯玉米育種上一個新臺階，江蘇省糯玉米育種須要走出種質(zhì)資源利用狹窄的瓶頸，加強優(yōu)異種質(zhì)資源挖掘利用與創(chuàng)新研究工作，積極開展種質(zhì)資源分子評價技術(shù)研究，繼續(xù)加大國內(nèi)外種質(zhì)的收集、整理、改良、創(chuàng)新力度，有效利用遠(yuǎn)緣雜交、優(yōu)勢基因互補等手段增加育種材料的遺傳多樣性，扭轉(zhuǎn)親本類型單調(diào)、血緣遺傳基礎(chǔ)基因狹窄和遺傳脆弱性現(xiàn)象，進(jìn)一步拓寬遺傳基礎(chǔ)和雜優(yōu)模式，從而選出遺傳基礎(chǔ)廣泛、配合力更高的優(yōu)良系和品種類型多樣化具有突破性糯玉米品種，利用不同品種對不同災(zāi)害應(yīng)對能力的差異，降低災(zāi)害風(fēng)險。

22糯玉米質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)評價體系有待進(jìn)一步完善

我國育成的糯玉米主要是以食用青果穗（直接采收的鮮果穗或速凍保鮮等初加工鮮果穗）為主，因此鮮食品質(zhì)或適口性成為衡量糯玉米品種的首要標(biāo)準(zhǔn)，品質(zhì)優(yōu)劣決定一個品種能否用于鮮食以及經(jīng)濟價值高低[6]。20世紀(jì)90年代，由于大批科研院所和種子企業(yè)積極開展鮮食糯玉米育種工作，以及初期一些地區(qū)糯玉米審定標(biāo)準(zhǔn)門檻較低，短期內(nèi)我國審定了較多糯玉米品種，導(dǎo)致后來生產(chǎn)上出現(xiàn)了品種多、雜、亂和多數(shù)品種沒有生產(chǎn)價值等現(xiàn)象，而真正符合高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、專用性要求的品種較少[7]，造成了不必要的損失。實踐證明，只有質(zhì)優(yōu)的品種才有較好的市場應(yīng)用前景，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟價值。為此，國家糯玉米區(qū)域試驗中規(guī)定了品質(zhì)檢測項目，即對參試糯玉米品種進(jìn)行支鏈淀粉和皮渣率品質(zhì)測定，同時對品種的感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)進(jìn)行綜合評價。

然而要科學(xué)地評價糯玉米品質(zhì)并非易事，國內(nèi)外研究表明，影響糯玉米品質(zhì)的主要因素有可溶性糖含量、維生素C 含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、含水量等[8]。目前國內(nèi)對糯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)沒有統(tǒng)一定量標(biāo)準(zhǔn)，一般以含量高者為好。其品質(zhì)檢測項目僅限于籽粒的支鏈淀粉和皮渣率測量，對影響糯玉米口感的籽粒果皮韌度、香味等因子還缺乏簡單、易行、有效的測量方法，劉正[9]、劉萍等[0]認(rèn)為，除支鏈淀粉外，籽粒中賴氨酸、脂肪、可溶性糖、蛋白質(zhì)含量都是評價糯玉米營養(yǎng)品質(zhì)和品嘗品質(zhì)的重要指標(biāo)?，F(xiàn)行感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)的綜合評價，一般是在糯玉米適宜采收期間組織同行專家品嘗打分為主，評判標(biāo)準(zhǔn)缺乏客觀有效的測定手段。王波等認(rèn)為，糯玉米品質(zhì)的評判結(jié)果，人為因素起主導(dǎo)作用，存在不同年份同一組合品質(zhì)評定的等級有差異，即使是同一評定者也是如此。糯玉米品質(zhì)除了受上述因素影響外，還受適宜采收期、栽培措施、速凍保鮮技術(shù)等外部環(huán)境因素的影響[2-5]。

綜上所述，糯玉米品質(zhì)受品種本身內(nèi)在、外部等諸多因素影響，是各影響因子綜合作用的結(jié)果。為了探明糯玉米品質(zhì)遺傳機理和規(guī)律，提高品質(zhì)鑒定選擇的準(zhǔn)確性和育種成效，江蘇省要全面、縱向、深入地加強玉米品質(zhì)性狀遺傳機理的研究，摸清糯玉米各品質(zhì)性狀間的相關(guān)遺傳機制，逐步建立和完善糯玉米綜合評價指標(biāo)體系和相應(yīng)的操作規(guī)程，制定出快速、簡單易行的品質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)，加速育種進(jìn)程。

23加強高新技術(shù)和常規(guī)育種技術(shù)的結(jié)合，提高育種效率和品種水平

不斷改進(jìn)育種技術(shù)是加快育種進(jìn)程和提高品種水平的有效途徑，隨著基因分離、克隆、分子標(biāo)記輔助選擇等技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)在玉米遺傳改良方面得到廣泛應(yīng)用，優(yōu)勢也日益顯著。江蘇省糯玉米育種要上新臺階，還要學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外玉米育種先進(jìn)經(jīng)驗，不斷改進(jìn)育種技術(shù)和創(chuàng)新育種方法。在注重常規(guī)育種的同時，采取分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因育種等現(xiàn)代高效分子育種技術(shù)體系，對種質(zhì)做深入系統(tǒng)評價，建立從資源多樣性分析、材料創(chuàng)新、表型分析、基因型檢測、標(biāo)記相結(jié)合的篩選等系統(tǒng)綜合培育的技術(shù)路線，通過多學(xué)科協(xié)作、多技術(shù)結(jié)合、多親本配組、多區(qū)點選拔鑒定等方法，創(chuàng)新優(yōu)異種質(zhì)資源，突破傳統(tǒng)糯玉米育種方法難以解決的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適口性、商品性等多基因聚集一體的難題，從而選育出高水平糯玉米新品種，更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

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