楊雅凌,肖衛(wèi)華,李自衛(wèi),付 義,余曉軍
(德宏州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,云南德宏 678400)
在人們?nèi)粘I町?dāng)中,糧食是賴以生存的基礎(chǔ)保障,因而受到了國家以及社會的高度重視。在我國糧食生產(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,使人們在短時間內(nèi)獲得了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并且具備較強抗逆性的玉米品種。筆者結(jié)合自身玉米育種經(jīng)驗,就當(dāng)前玉米育種的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢介紹如下。
當(dāng)前,我國玉米育種品種已經(jīng)存在上千種,同時這些品種基本均已通過品種審定委員會的評審,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,同時具備較高的配合力。在當(dāng)今一千多個品種中,有五百多個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,同時增加了玉米新品種的數(shù)量[1]。當(dāng)前,我國玉米育種已經(jīng)獲得較高的成就,加快了玉米新品種的更新?lián)Q代,促進了多元化的發(fā)展。
近年來,通過對國外先進育種技術(shù)以及育種經(jīng)驗的不斷學(xué)習(xí),人們原有的育種思想不斷轉(zhuǎn)變,玉米育種工作方法不斷創(chuàng)新。為了擴大玉米的種植面積,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,可以更好地實現(xiàn)育種目標(biāo),進而促進物種資源的擴張。
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,同時其生長周期較短,可以在很短的時間內(nèi)為人們提供高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并且具備較強抗病性的玉米品種。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,幫助我國相繼研發(fā)出了對草甘膦具備較強抗性的轉(zhuǎn)基因玉米品種以及具備較強抗?jié)?、抗旱、抗風(fēng)等的玉米品種,使我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種問題得到了切實解 決[2];在細(xì)胞工程方面,我國科研人員通過誘導(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現(xiàn)基因突變,細(xì)胞工程的不斷升級,有效提高了我國玉米突變的成功率,進而幫助人們培養(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,有效促進了玉米育種連鎖圖譜的構(gòu)建及基因定位,實現(xiàn)了玉米遺傳性基因的多樣性分析,幫助技術(shù)人員進一步認(rèn)識了玉米品種的基因,這對于玉米育種工作的開展具有有效的促進作用[3]。
在我國不同的玉米種植區(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。
近年來,我國一直在對玉米新品種的培育工作進行深入研究,同時取得了一定的進步,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)無法實現(xiàn)有效結(jié)合,導(dǎo)致其研究效率不高,使得我國玉米育種的效率及效果均受到了較大的影響。
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,同時實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,雖然在較短時間內(nèi)可以促進新自交系的選育,但是長時間容易出現(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。
雖然我國高產(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)合我國亞熱帶氣候來改良玉米品質(zhì),進而培育出高產(chǎn)玉米品種。另外,還可以對地域優(yōu)勢進行充分利用,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。
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,因而必須要進一步培養(yǎng)抗病玉 米[5]。首先,對玉米種質(zhì)加強擴增改良,充分利用地方玉米品種及外引品種的優(yōu)秀基因。其次,對玉米品種加強抗病性的檢測及鑒定,進而培育出對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。
特種玉米通常是指經(jīng)濟、營養(yǎng)或者加工利用價值較高的玉米,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展,在某些方面技術(shù)水平甚至超過了發(fā)達(dá)國家,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,在其育種實際操作過程中探討其應(yīng)用方法,進而建立一套培育優(yōu)質(zhì)特種玉米新品種的技術(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,在我國各種生物技術(shù)也得到了有效的應(yīng)用。但是在實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格低并且自動化程度高的分子標(biāo)記,科研人員需要深入研究如何實現(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,只有這樣才能促進玉米育種工作得以更好地開展。
作為一個人口大國,糧食可以保障人們的基礎(chǔ)生活水平,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國育種工作出現(xiàn)了全新的機遇和挑戰(zhàn)。要想使我國玉米育種工作實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,相關(guān)技術(shù)人員就需要對我國玉米育種現(xiàn)狀進行全面的分析。針對當(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,進而保障我國經(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展。
中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程2020年3期