玉米育種的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

楊雅凌 肖衛(wèi)華 李自衛(wèi) 付義 余曉軍

摘要：本文就玉米育種的現(xiàn)狀進(jìn)行了具體的介紹，探討了當(dāng)前我國(guó)玉米育種存在的問題，提出了未來的發(fā)展方向，希望能夠?yàn)槲覈?guó)玉米育種工作提供參考，不斷提高玉米育種技術(shù)水平，進(jìn)而獲取更高的育種效率。

關(guān)鍵詞：玉米育種；現(xiàn)狀；問題；發(fā)展方向

在人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中，糧食是賴以生存的基礎(chǔ)保障，因而受到了國(guó)家以及社會(huì)的高度重視。在我國(guó)糧食生產(chǎn)過程中，玉米所占比重尤為重要，其栽培面積僅次于小麥和水稻，已經(jīng)成為我國(guó)第三大農(nóng)作物。玉米育種水平的高低在很大程度上決定著玉米的產(chǎn)量，在玉米各種增產(chǎn)因素當(dāng)中，玉米新品種因素占有率已經(jīng)超過了35%，因而在我國(guó)糧食育種以及產(chǎn)量提升方面，玉米育種的作用愈發(fā)凸顯，使得玉米育種的研究工作越來越受到了全社會(huì)的高度重視。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在農(nóng)業(yè)科技工作者的不懈努力下，玉米育種工作取得了良好的成績(jī)，使人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)獲得了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并且具備較強(qiáng)抗逆性的玉米品種。筆者結(jié)合自身玉米育種經(jīng)驗(yàn)，就當(dāng)前玉米育種的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)介紹如下。

1 玉米育種現(xiàn)狀

1.1 育種數(shù)量明顯增加

當(dāng)前，我國(guó)玉米育種品種已經(jīng)存在上千種，同時(shí)這些品種基本均已通過品種審定委員會(huì)的評(píng)審，具有廣闊的應(yīng)用前景。一些玉米品種其產(chǎn)量甚至可以達(dá)到660kg/畝，不僅生命力及抗病性較強(qiáng)，同時(shí)具備較高的配合力。在當(dāng)今一千多個(gè)品種中，有五百多個(gè)屬于近五年所培育出的自交系列，自交系列的培育，不僅豐富了玉米育種的方式，同時(shí)增加了玉米新品種的數(shù)量[1]。當(dāng)前，我國(guó)玉米育種已經(jīng)獲得較高的成就，加快了玉米新品種的更新?lián)Q代，促進(jìn)了多元化的發(fā)展。

1.2 種質(zhì)改良以及擴(kuò)增逐漸受到重視

近年來，通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)育種技術(shù)以及育種經(jīng)驗(yàn)的不斷學(xué)習(xí)，人們?cè)械挠N思想不斷轉(zhuǎn)變，玉米育種工作方法不斷創(chuàng)新。為了擴(kuò)大玉米的種植面積，不斷提高玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量，使育種工作的作用得到更好的發(fā)揮，種質(zhì)改良以及擴(kuò)增工作越來越受到了人們的重視。通過群體改良，可以更好地實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)物種資源的擴(kuò)張。

1.3 玉米育種技術(shù)有了較大突破

生物技術(shù)的應(yīng)用，為玉米育種開辟了新的途徑，不僅具備較高的選擇效率，同時(shí)其生長(zhǎng)周期較短，可以在很短的時(shí)間內(nèi)為人們提供高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并且具備較強(qiáng)抗病性的玉米品種。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法以及花粉管通道法等轉(zhuǎn)基因技術(shù)手段的應(yīng)用，幫助我國(guó)相繼研發(fā)出了對(duì)草甘膦具備較強(qiáng)抗性的轉(zhuǎn)基因玉米品種以及具備較強(qiáng)抗?jié)?、抗旱、抗風(fēng)等的玉米品種，使我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種問題得到了切實(shí)解決[2]；在細(xì)胞工程方面，我國(guó)科研人員通過誘導(dǎo)將基因細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛鷤M織，使其具備裂變性，在外界刺激作用下即可實(shí)現(xiàn)基因突變，細(xì)胞工程的不斷升級(jí)，有效提高了我國(guó)玉米突變的成功率，進(jìn)而幫助人們培養(yǎng)出更多的玉米新品種；另外，SSR、RFLP等分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用，有效促進(jìn)了玉米育種連鎖圖譜的構(gòu)建及基因定位，實(shí)現(xiàn)了玉米遺傳性基因的多樣性分析，幫助技術(shù)人員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了玉米品種的基因，這對(duì)于玉米育種工作的開展具有有效的促進(jìn)作用[3]。

2 當(dāng)前我國(guó)玉米育種存在的問題

2.1 育種目的不明確

在我國(guó)不同的玉米種植區(qū)域，其地形存在著較大的差異，使得玉米生長(zhǎng)環(huán)境各不相同，即使是在同一地區(qū)，由于種植土壤存在著一定的差異，使得玉米種植效果也完全不同。這就導(dǎo)致一些在其他地區(qū)具備較高產(chǎn)量并且較好質(zhì)量的品種被引進(jìn)后無法達(dá)到預(yù)期的效果。玉米育種工作極容易受到氣候條件、地理位置及地質(zhì)環(huán)境等的影響，因而不同地域特征育種結(jié)果各不相同。當(dāng)前，我國(guó)在育種過程中就存在著目的不明確的問題，沒有充分考慮環(huán)境和溫度等條件來開展育種工作。

2.2 育種技術(shù)落后

近年來，我國(guó)一直在對(duì)玉米新品種的培育工作進(jìn)行深入研究，同時(shí)取得了一定的進(jìn)步，但是由于研究設(shè)備以及研究技術(shù)較為落后，在育種技術(shù)當(dāng)中傳統(tǒng)工藝仍然占據(jù)著較大的比例，由于傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代化的高新技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，導(dǎo)致其研究效率不高，使得我國(guó)玉米育種的效率及效果均受到了較大的影響。

2.3 缺乏種質(zhì)資源創(chuàng)新能力

由于種質(zhì)資源缺乏創(chuàng)新性，所選自交系適應(yīng)范圍不足以及缺乏突破性的玉米自交系，導(dǎo)致玉米新品種推廣工作受到了較大的影響，不僅推廣面積不足，同時(shí)實(shí)踐范圍也存在著一定的局限性。當(dāng)前，玉米自交系主要是系譜法、二環(huán)系或者已有自交系的改良，雖然在較短時(shí)間內(nèi)可以促進(jìn)新自交系的選育，但是長(zhǎng)時(shí)間容易出現(xiàn)新品種遺傳基礎(chǔ)顯露以及缺乏適應(yīng)性的問題，這在很大程度上阻礙了玉米雜交種選育目的的實(shí)現(xiàn)[4]。此外，由于新培育自交系并不具備足夠的遺傳基礎(chǔ)，導(dǎo)致其并不具備良好的抗逆性及抗病蟲害能力，這也使得玉米育種的可持續(xù)發(fā)展受到直接影響。

3 玉米育種的發(fā)展方向

3.1 培育高產(chǎn)玉米品種

雖然我國(guó)高產(chǎn)玉米的育種工作已經(jīng)取得了一定的成就，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在著較大的差距，因而發(fā)展高產(chǎn)玉米的育種技術(shù)意義重大?？梢陨钊氲难芯咳绾翁岣哌x系標(biāo)準(zhǔn)及方法，充分利用亞熱帶資源，結(jié)合我國(guó)亞熱帶氣候來改良玉米品質(zhì)，進(jìn)而培育出高產(chǎn)玉米品種。另外，還可以對(duì)地域優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分利用，在吉林地區(qū)建立高產(chǎn)玉米培養(yǎng)基地，在黃海地區(qū)培育密植栽培玉米品種，使玉米的單產(chǎn)有所提高。

3.2 培育抗病玉米品種

在玉米種植過程中，各種病害一直是重要的不利因素。當(dāng)前，在我國(guó)一些玉米品種并不具備理想的抗害性，一些地區(qū)甚至因嚴(yán)重病害而使玉米的產(chǎn)量受到了較大的影響，因而必須要進(jìn)一步培養(yǎng)抗病玉米[5]。首先，對(duì)玉米種質(zhì)加強(qiáng)擴(kuò)增改良，充分利用地方玉米品種及外引品種的優(yōu)秀基因。其次，對(duì)玉米品種加強(qiáng)抗病性的檢測(cè)及鑒定，進(jìn)而培育出對(duì)多種病害具備抵抗能力的玉米新品種。此外，還需將傳統(tǒng)育種技術(shù)及生物技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，為玉米提供豐富的種質(zhì)資源和選育材料，使抗病性育種工作得以順利開展。

3.3 培育特種玉米

特種玉米通常是指經(jīng)濟(jì)、營(yíng)養(yǎng)或者加工利用價(jià)值較高的玉米，由于其具備較高的技術(shù)含量和遺傳附加值，因而又被稱為遺傳增值玉米。一直以來我國(guó)都高度重視特種玉米的育種工作，已經(jīng)獲得了重大的研究進(jìn)展，在某些方面技術(shù)水平甚至超過了發(fā)達(dá)國(guó)家，但是在一些方面仍然較為落后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)更加充分的研究特種玉米，在其育種實(shí)際操作過程中探討其應(yīng)用方法，進(jìn)而建立一套培育優(yōu)質(zhì)特種玉米新品種的技術(shù)。

3.4 充分應(yīng)用生物技術(shù)

在玉米育種過程中應(yīng)用生物技術(shù)已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)，在我國(guó)各種生物技術(shù)也得到了有效的應(yīng)用。但是在實(shí)際使用過程中仍然存在著一些問題，例如在玉米育種過程中，單倍體技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，但是目前仍然存在著單倍體誘導(dǎo)率較低、基因重組率不高以及無法有效改善不良基因等各種問題，這些問題都在很大程度上影響了玉米的育種工作，如何有效解決這些問題需要引起科研人員的高度重視[6]；另外，在玉米育種中分子標(biāo)記技術(shù)也發(fā)揮著十分重要的作用，但是仍然需要不斷完善探索價(jià)格低并且自動(dòng)化程度高的分子標(biāo)記，科研人員需要深入研究如何實(shí)現(xiàn)常規(guī)育種和分子標(biāo)記的有效結(jié)合，如何為玉米分子構(gòu)建一個(gè)飽和的遺傳圖譜，需要探索表現(xiàn)型及基因型之間的關(guān)系，只有這樣才能促進(jìn)玉米育種工作得以更好地開展。

4 結(jié)語(yǔ)

作為一個(gè)人口大國(guó)，糧食可以保障人們的基礎(chǔ)生活水平，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)育種工作出現(xiàn)了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要想使我國(guó)玉米育種工作實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員就需要對(duì)我國(guó)玉米育種現(xiàn)狀進(jìn)行全面的分析。針對(duì)當(dāng)前玉米育種工作中所存在的育種目的不明確、育種技術(shù)落后、缺乏種植資源創(chuàng)新能力等問題，以培育高產(chǎn)玉米品種、培育抗病玉米品種、培育特種玉米及充分應(yīng)用生物技術(shù)作為其發(fā)展方向，不斷創(chuàng)新玉米育種技術(shù)，提高玉米種植的產(chǎn)量，進(jìn)而保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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