如何有效提高玉米育種效率的思考

□ 魚亞蘭 李玉亮 李瑞淑 柴書玲 魏周霞 侯啟雷（蘭州新區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)投資集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

玉米作為我國主要農(nóng)作物之一，種植面積廣泛。玉米的種植、產(chǎn)量等是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要研究內容。研發(fā)新品種，是實現(xiàn)玉米種植增產(chǎn)的關鍵性因素，因此必須加強對提升玉米育種水平的研究［1］。本文聯(lián)系玉米育種發(fā)展現(xiàn)狀，對當前玉米育種存在的問題進行詳細分析，從明確育種目標、選擇玉米種質、構建優(yōu)勢群、確定科學育種方法等方面入手，提出提高玉米育種效率的策略。

一、玉米育種發(fā)展現(xiàn)狀

在我國糧食生產(chǎn)過程中，一直以來都十分注重玉米育種工作，通過種質改良和先進育種技術運用，已取得了較好玉米增產(chǎn)增質效果。從總體上來看，我國玉米育種發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)為：

（一）育種數(shù)量明顯增加

當前我國玉米育種品種已經(jīng)有上千種，這些品種基本都通過了品種審定委員會的評審，推廣應用前景十分廣闊，一些玉米品種不僅生命力、抗病力非常強，而且實際產(chǎn)量可以達到660kg/畝。另外，在一千多個品種中，有五百多個屬于自交培育系列，不僅豐富了玉米育種的方式，而且增加了新品種的數(shù)量［2］。

（二）種質改良擴增受到重視

隨著玉米育種經(jīng)驗的不斷成熟和國外先進育種技術的有效運用，人們傳統(tǒng)育種思想也在不斷改變，農(nóng)戶玉米種植中采用優(yōu)質的玉米種子，種植改良研發(fā)的新品種，其成效受到了很大的關注和認同。

（三）育種技術不斷突破

隨著現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展，各種先進技術手段在玉米育種工作中也得到了廣泛應用，比如，將現(xiàn)代生物技術應用到玉米育種中，不僅為玉米育種開辟了新途徑，而且可以在短時間內為人們提供更高產(chǎn)優(yōu)質、抗病力較強的玉米品種；又如，將農(nóng)桿菌介導法、基因槍法等轉基因技術手段運用到玉米育種當中，不僅可以研發(fā)具有較強抗?jié)?、抗旱和抗風的新玉米品種，還能促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題得到有效解決［3］。

二、玉米育種現(xiàn)存問題

現(xiàn)階段，玉米育種工作開展還存在以下問題亟待解決：

（一）育種目的不明確

不同區(qū)域玉米生長環(huán)境存在一定差異，再加上同一地區(qū)的種植土壤有所差別，玉米種植效果也不盡相同，這就導致將其他地區(qū)優(yōu)質玉米品種引進后無法取得預期效果。與此同時，開展玉米育種工作還容易受到地質環(huán)境、氣候條件的因素影響，在不明確育種目標情況下開展玉米育種工作，也無法取得理想效果。

（二）種質資源缺乏創(chuàng)新

由于玉米種質資源缺乏創(chuàng)新，進而引發(fā)適應范圍狹窄、推廣面積不足等問題，特別是在玉米自交系方面，主要采用方法有系譜法、二環(huán)系等，雖然在對自交系進行改良后可以取得促進新自交系選育工作，但是經(jīng)過長時間的發(fā)展，新品種遺傳缺乏適應性問題也會逐漸顯露出來，不利于玉米雜交種選育目標的實現(xiàn)［4］。另外，由于新培育的自交系玉米品種本身就不具備足夠的遺傳基礎，實際推廣應用中容易出現(xiàn)不具備較好抗逆性和抗病性能力的問題，對玉米育種持續(xù)發(fā)展和增產(chǎn)提質作用發(fā)揮也會帶來極大影響。

（三）育種技術有待提升

隨著現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展，我國玉米育種工作有了先進技術的支持并取得了一定的進步，但是受到研究人員能力不足、研究設備技術落后等因素影響，導致在玉米育種工作開展中，傳統(tǒng)工藝依然占據(jù)著主要地位，特別是在傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代高新技術相融合方面還有待進一步優(yōu)化，進而對玉米育種效率和效果帶來較大的影響。

（四）育種領域較為混亂

當前市場存在玉米品種比較多，并且受到育種領域管理存在漏洞影響，使得玉米育種領域較為混亂，特別是一些非玉米育種企業(yè)，在巨大利益誘惑下加入行業(yè)競爭當中，并通過使用其他單位培育母本進行自交，然后打上新品種名號進入市場，對其他企業(yè)的研發(fā)結果進行竊取，不僅嚴重阻礙了玉米育種技術發(fā)展，還極大影響了市場有序競爭［5］。

三、提高玉米育種效率的策略

（一）明確育種目標

在明確育種目標指導下，可以推動玉米育種工作更有針對性地展開，實際育種效率與效果也能得到保障。操作中，可以結合當前玉米育種發(fā)展趨勢，將育種目標確定為：一是高耐密型玉米新種的選育與研究；二是優(yōu)質專用品種的選育；三是重視基礎研究解決遺傳基礎較為狹窄、基礎材料比較匱乏等問題；四是通過采用先進育種技術，全面提升新玉米品種的抗逆性和適應性；五是重視雜交優(yōu)勢群體研究，并在育種工作中對雜種優(yōu)勢模式進行應用；六是對綜合效應值比較高的糧飼兼用玉米選育加強研究與培育；七是加強常規(guī)育種技術與現(xiàn)代生物技術相融合，培育綜合資質比較好的新玉米品種。實踐中，要保證玉米育種目標制定科學合理，除了要嚴格遵循因地制宜原則以外，還要根據(jù)所在地區(qū)實際自然資源條件和國家生產(chǎn)發(fā)展需要，對玉米育種目標進行制定和調整，并盡可能避免出現(xiàn)無目標選育、盲目選育的情況［6］。

（二）玉米種質選擇

玉米種質的科學選擇，是提高玉米育種效率的關鍵，實際操作時可以從以下幾方面入手：

1.充分利用地方玉米種子

地方的玉米種子在生長條件、種植技術等方面都有較突出的優(yōu)勢，將其引入到其他地方進行培育，不僅可以使其擁有更優(yōu)秀的生態(tài)適應性，還能提高實際玉米產(chǎn)量和抗病性，這時候開展玉米育種工作，就可以對地方品種進行大量考察和合理選用。

2.采用外地優(yōu)良玉米品種

相較于區(qū)域內的玉米品種，來自區(qū)域以外的玉米品種會更加豐富，并且優(yōu)質玉米品種也非常多，引入時雖然可能會發(fā)生適應性不強的問題，但是在充分利用優(yōu)質種植特性對遺傳基礎進行延伸拓展以后，可以取得種植性狀優(yōu)化效果。適當引入一些國外優(yōu)秀玉米品種，還能夠對我國玉米種子基因優(yōu)勢進行培育，并達到提高育種效率與質量目的，比如云南地區(qū)在引入泰國和南非優(yōu)質玉米品種以后，所培育出的新一代根系發(fā)達和抗倒伏能力強的玉米品種，不僅具有十分突出的種植適應性，而且能夠提高玉米種植產(chǎn)量與品質。

3.利用雜種優(yōu)勢模式

通過大品種選系篩選出較為優(yōu)質的玉米品種，整個過程可以全面了解自交系的遺傳背景，并在改良自交系和雜交種選配中，極大降低組合選配盲目性，玉米育種工作開展效率也能得到明顯提升［7］。

（三）構建優(yōu)勢群

在對玉米雜種優(yōu)勢群進行建立以后，可以對現(xiàn)階段玉米雜種優(yōu)勢群進行細化，在有效反映玉米自交系遺傳背景的基礎上，開展玉米育種研究，能降低自交系和雜交系組合選配的盲目性，進而達到提高玉米育種效率的目的。實際操作中，對雜交優(yōu)勢群進行科學劃分，需要對研究目標、所選材料等進行綜合考慮，并在玉米選育工作開展之前，對玉米自交系進行雜種優(yōu)劣群合理劃分，執(zhí)行時也要考慮到生育期、粒色等農(nóng)藝性狀，另外要注意劃分的雜種優(yōu)劣群不宜過多，以防止對玉米育種效率和品質帶來不利影響。實踐證明，采用三群法和三角形雜種優(yōu)劣群模式，可以促進優(yōu)良雜交組合的選配，并確保玉米育種效率與效果。

（四）科學育種方法

育種方法的選擇將直接影響到玉米育種的效率，這些方法主要有：

1.群體間相互輪回選擇和二環(huán)選系

循環(huán)育種是種質改良和創(chuàng)新的有效路徑，實際操作中它們的共同基礎就是統(tǒng)一和簡化雜種優(yōu)劣模式，并在提高雜種優(yōu)劣群配合力中，取得較好玉米育種效果。經(jīng)過育種專家多年研究發(fā)現(xiàn)，輪回選擇所積累的遺傳增益與二環(huán)選系增益處于相當水平，不過采用二環(huán)系育種方法在實際操作上更加簡單方便，實際育種選系時，所需要運用的材料主要為單交種或商品雜交種。隨著現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展，甚至還可以利用國外材料選育出配合力度更高和適應性更強的優(yōu)良自交系，而輪回選擇在玉米種質擴增和改良中應用較多，可以為產(chǎn)品和種質創(chuàng)新提供起點較高的材料基礎，并且依托雜種優(yōu)勢模式，使其與現(xiàn)有育種材料相互融合，可以進一步提高雜交組合玉米品種優(yōu)勢水平和產(chǎn)量潛力，最終達到增加自交系選擇多樣性的目的［8］。

2.密植育種與多點鑒定

在開展玉米種植改良和創(chuàng)新育種工作中，基因型還經(jīng)常會受到環(huán)境和生態(tài)條件影響，這時候就可以在利用二環(huán)系育種的基礎上，采用增加植株密度和創(chuàng)造嚴酷逆境的方式，開展多點鑒定和穿梭育種工作，既能夠選育出適應性更強的優(yōu)良基因型，還能促使玉米育種效率提高。實踐中，備密植育種法選育自交系和鑒定雜交組合，簡單來說，就是在選育二環(huán)系的早期階段，適當加大自交系的種植密度，并從中選擇各種性狀表現(xiàn)較好的自交系，然后在雜交種鑒定中利用密植與稀值對照結果，明確雜交組合的適應性，甚至還可以鑒定出基因型對微環(huán)境的反應，最終選育出抗病伏、耐貧瘠、耐高溫等能力較強的新品種進行推廣應用。而多點鑒定與穿梭育種則是利用不同生態(tài)區(qū)的自然環(huán)境，對玉米品種的適應性進行鑒定，由于不同地區(qū)自然環(huán)境不同，因此可以同時開展多個品種鑒定工作，不僅可以得到不同品種的新雜交組合適應性和穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，還能加速玉米育種的整個工作進程。

3.單倍體誘導與現(xiàn)代生物育種技術

單倍體誘導育種主要是依托自然界發(fā)生和人工培育的單倍體植株，在對其進行自然和人工加倍以后得到純合二倍體植株，然后再在其中進行自交系選育，這一方法運用可以加快玉米選育工作進程，所得育種效果也較好［9］。而現(xiàn)代生物育種技術的運用，主要是將現(xiàn)代發(fā)展的生物技術引入到玉米育種領域當中，比如DNA分子標記在玉米育種種子純度鑒定、基因定位、遺傳多樣性分析、雜種優(yōu)勢群劃分等中應用較多，能夠起到加速育種進程和提高育種效率的作用；又如轉基因技術在玉米育種中應用，可以將玉米基因庫中不存在的抗性基因有效導入到玉米基因庫當中，在順利實現(xiàn)基因重組的基礎上，玉米育種水平也得到極大提升，現(xiàn)目前采用回交改良方法實現(xiàn)抗病、抗蟲等基因導入優(yōu)良自交系，已經(jīng)取得較好效果。

（五）規(guī)范市場秩序

要推動玉米育種工作更好地開展，并保證育種效率與質量，就要對玉米育種市場秩序進一步規(guī)范。相應措施包含：

1.建立規(guī)范市場秩序

要防止不良企業(yè)惡性競爭情況，并對育種企業(yè)培育成果實施有效保護，就要對玉米育種企業(yè)市場準入制度進行優(yōu)化完善，特別是在企業(yè)綜合資質方面，可以適當提高市場準入門檻。同時，針對市場上出現(xiàn)的違規(guī)操作，要完善相應法律法規(guī)和懲處措施，對于玉米育種企業(yè)要加強監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作情況，并結合實際對其進行嚴厲懲處，在防止類似問題再次發(fā)生的同時，為玉米育種企業(yè)開展工作營造良好的市場環(huán)境。

2.加強新品種鑒定審核

實踐中，除了要對品種的來源及資料進行嚴格審核和細致調查以外，還要利用專業(yè)手段和技術對相近品種進行分辨和處理，嚴厲禁止不良企業(yè)換皮入市的情況出現(xiàn)。同時，可以緊密圍繞玉米育種的過程和取得結果，對相應數(shù)據(jù)資料進行收集、整理、對比和分析，并在加強審查和鑒定中發(fā)現(xiàn)假冒偽劣情況，最終推動育種市場健康持續(xù)發(fā)展。

3.創(chuàng)造良好市場環(huán)境

我國幅員遼闊，不同地區(qū)地理位置、氣候環(huán)境、地質條件等也存在一定差異，開展玉米育種工作時應結合地區(qū)實際調度分配研發(fā)資源，并通過加大研發(fā)技術資金投入力度、制定更加科學合理研究計劃、組建更高水平研發(fā)隊伍等，創(chuàng)造更好的玉米育種市場，并提升玉米育種效率與效果［10］。

四、結語

本文探討了如何有效提高玉米育種效率。玉米作為我國主要農(nóng)作物之一，做好玉米育種工作直接關系到玉米種植產(chǎn)量、品質和效益的提升，對推動我國玉米種植業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展也有著十分重要的現(xiàn)實意義。不過，實際育種工作開展還存在育種目標不明確、種質資源缺乏創(chuàng)新等問題，極大降低了玉米育種效率與效果，需要聯(lián)系實際對這些問題展開深入剖析，并通過做好明確育種目標、加強種質選擇、采用科學育種方法、規(guī)范市場秩序等工作，為玉米育種工作開展提供一個較好的環(huán)境，玉米育種效率與質量也能得到提高。