淺析我國玉米育種問題及解決方案

李永軍 崔雪艷

摘 要：玉米是我國關(guān)乎國計(jì)民生的重要糧食作物，但由于受到各種因素的制約，我國在玉米育種方面仍存在著一些問題。本文主要針對玉米育種中存在的問題進(jìn)行分析與探討，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決方案與措施，為促進(jìn)我國玉米育種的發(fā)展貢獻(xiàn)微薄之力。

關(guān)鍵詞：玉米;育種問題;解決方案

玉米是我國最重要的禾谷類作物之一。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，玉米作為我國重要的糧食作物，它的重要性也越來越凸顯，進(jìn)行玉米育種的研究逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注。改革開放以來，我國玉米單產(chǎn)量和總產(chǎn)量的增長與玉米育種水平的提高有著密切的聯(lián)系。我國在玉米育種方面也取得了一系列顯著的成績，但不可否認(rèn)我國在玉米育種方面仍存在一些問題，本文主要針對這些問題進(jìn)行分析與探討，并提出了相應(yīng)的解決方案。

1 國內(nèi)玉米育種中存在的問題

1.1 玉米種質(zhì)資源相對匱乏

玉米的種質(zhì)資源歷來受到了廣大研究者的關(guān)注，因?yàn)橛衩追N質(zhì)資源對于玉米的育種意義重大。在玉米育種技術(shù)不斷提高的今天，人們對于玉米的種質(zhì)資源也提出了更高的要求，目前一些種質(zhì)資源已經(jīng)逐步被淘汰，漸漸地促進(jìn)了玉米育種資源的狹窄性。此外，我國對于玉米種質(zhì)資源的研究還比較落后，主要表現(xiàn)在：對玉米現(xiàn)有的種質(zhì)資源的研究還不夠深入，對于哪些是抗病的、抗?jié)车模欠駥ξ⒘吭赜忻舾行缘亩疾惶宄?對于玉米種質(zhì)資源的創(chuàng)新意識不強(qiáng)，育種者滿足于收集整理育種資源，直接或者間接利用育種資源，沒有對育種資源進(jìn)行創(chuàng)新;玉米育種的引進(jìn)渠道不流暢，由于政策及主觀意識因素，對于玉米種質(zhì)的引進(jìn)較少;玉米育種的研究經(jīng)費(fèi)不足，每年的育種投資經(jīng)費(fèi)比較少，地方也沒有配套資金，因此制約了育種工作的開展。

1.2 育種目標(biāo)不夠明確，難以適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求

我國幅員遼闊，不同地區(qū)對于種植物有著不同的要求。以地處黃土高原的山西省為例，玉米是該地的主要農(nóng)作物之一，但是該地區(qū)南北狹長、地跨六個維度，且地形復(fù)雜，同時受海拔高度、熱量、水資源等生態(tài)條件的影響，造成山西境內(nèi)不同地域之間農(nóng)田生態(tài)環(huán)境差異顯著，因而在不同

地區(qū)對玉米品種的選擇也有所差異，但是當(dāng)前玉米育種還沒有與具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，其育種目標(biāo)與實(shí)際生產(chǎn)需求出現(xiàn)明顯的脫節(jié)問題[3]。

1.3 育種的技術(shù)方法相對落后

當(dāng)前市場對玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)需求的提高，對于玉米育種工作者來說，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。從玉米育種的整體情況來看，僅僅依靠傳統(tǒng)人工選擇和自然進(jìn)化的方式，是很難滿足當(dāng)前國內(nèi)對于玉米的需求，因而這需要將傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)掘玉米基因庫現(xiàn)有遺傳資源，通過基因工程技術(shù)打破生殖隔離，在轉(zhuǎn)化利用其他物種的有益基因的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造更多且更為豐富的遺傳變異，以培育出性能更好的玉米品種。但是當(dāng)前我國的玉米育種技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外發(fā)達(dá)國家，這也正是我國當(dāng)前急需突破和解決的玉米育種問題。

2 玉米育種問題的解決方案

2.1 有效引進(jìn)國外的玉米種質(zhì)

我國的地大物博，氣候以熱帶、亞熱帶和溫帶氣候?yàn)橹鳎谖覈挠衩子N資源的開發(fā)過程中，可以積極引進(jìn)國外的熱帶亞熱帶優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，并將它們與我國的實(shí)際氣候進(jìn)行研究之后，充分利用國外的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，可以提高育種效率。熱帶和亞熱帶種質(zhì)資源在植株、果穗、籽粒等形狀都有豐富的遺傳變異，形成了獨(dú)特的和宗旨資源，可以在我國的種質(zhì)資源中有效利用起來。當(dāng)然，引進(jìn)熱帶亞熱帶的玉米種質(zhì)將其利用起來，也可以拓寬我國的種質(zhì)資源。熱帶亞熱帶的種質(zhì)資源的利用途

徑有直接利用和間接利用兩種。直接利用是指對于熱帶亞熱帶的適應(yīng)性進(jìn)行改良，再通過100%的熱帶血緣自交系進(jìn)行混合，讓其更好地適應(yīng)溫帶的氣候條件;而間接利用方法是指通過對熱帶亞熱帶種質(zhì)資源進(jìn)行幾代隨機(jī)交配，打破其溫帶基因連鎖，再對其進(jìn)行改良的選育方法。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)更好地利用熱帶亞熱帶種質(zhì)，我們要做好溫帶雜種關(guān)系的研究工作，從而創(chuàng)新雜優(yōu)模式。

2.2 明確育種目標(biāo)，有針對性地開展玉米育種工作

當(dāng)前，玉米育種的發(fā)展需要調(diào)整育種目標(biāo)，并確立清晰的市場定位，創(chuàng)新市場所需玉米產(chǎn)品。當(dāng)然，為了進(jìn)一步有針對性地開展玉米育種工作，更直接根據(jù)不同地域的地形、氣候、生產(chǎn)水平等特點(diǎn)進(jìn)行有目的的玉米新品培育，以這樣的方式展開玉米育種工作，可以更具針對性地提高新玉米

品種在實(shí)驗(yàn)地區(qū)的抗病性、抗逆性，并在提高新品種適應(yīng)性的同時增加產(chǎn)量，從而幫助新玉米品種獲得更大的市場。

2.3 加快理論基礎(chǔ)研究與新技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用

2.3.1 單倍體誘導(dǎo)法

玉米單倍體技術(shù)以其選育周期短、可以獲得穩(wěn)定純系的優(yōu)勢與分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因成為現(xiàn)代三大玉米育種核心技術(shù)。隨著誘導(dǎo)率、加倍率及準(zhǔn)單倍體鑒定技術(shù)的完善提高，近十年來單倍體技術(shù)得到了迅速發(fā)展。目前，單倍體育種技術(shù)已發(fā)展成為跨國公司玉米育種的核心技術(shù)之一，我國在此領(lǐng)域的研究也取得豐碩成果。Chang[1]分析指出，如果單倍體的發(fā)生頻率提高到12%、標(biāo)記性狀得以增強(qiáng)、加倍率提高到30%，單倍體育種技術(shù)將得到迅猛發(fā)展。那時，該技術(shù)將是加快育種進(jìn)程的更加強(qiáng)有力的工具。在育種實(shí)踐中，單倍體技術(shù)與常規(guī)育種及種質(zhì)擴(kuò)增有機(jī)結(jié)合將極大提高育種效率。目前，遼寧省很多單位也都相繼開展了此項(xiàng)研究，已取得階段性研究成果。

2.3.2 分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)

分子標(biāo)記輔助育種是利用與目標(biāo)基因緊密連鎖或表現(xiàn)共分離關(guān)系的分子標(biāo)記對選擇個體進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域以及全基因組篩選，從而減少連鎖累贅，獲得期望的個體，達(dá)到提高育種效率的目的。DNA分子標(biāo)記在玉米育種中主要應(yīng)用于種子純度鑒定、遺傳連鎖圖構(gòu)建、基因定位、輔助選擇、遺傳多樣性分析、雜種優(yōu)勢預(yù)測、雜種優(yōu)勢群劃分等方面，該技術(shù)的應(yīng)用加速了育種進(jìn)程，提高了育種效率。今后，還要加強(qiáng)對玉米紋枯病、絲黑穗、莖基腐病等的分子標(biāo)記輔助選擇研究，以切實(shí)提高品種的水平抗性。

參考文獻(xiàn)

[1]王延波.遼寧省玉米育種的現(xiàn)狀、發(fā)展方向與對策[J].玉米科學(xué)，2007，15（4）：137-139.

[2]李競雄.玉米育種研究進(jìn)展[M] 科學(xué)出版社，1992.

[3]湯芳.玉米育種存在的問題及對策[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016，（18）：103.

[4]戴景瑞，鄂立柱.我國玉米育種科技創(chuàng)新問題的幾點(diǎn)思考[J].玉米科學(xué)，2010，18（1）：57.

（作者單位：遼寧省沙地治理與利用研究所）