邵廣忠

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院牡丹江分院 黑龍江，牡丹江 157010）

近年來，在我國的糧食生產(chǎn)領(lǐng)域已有了很大的突破，比如，從一開始的通過天然的農(nóng)家種選擇，發(fā)展到采用雜交、誘變等方法創(chuàng)新的基因型，采用分子標記、基因轉(zhuǎn)移的生物技術(shù)培育與改良品種，其產(chǎn)量也得到了明顯的提高[1]。隨著國家種糧市場的放開，許多國外公司紛紛搶占了國內(nèi)的市場，競爭也越來越劇烈，這就需要育種者加速培育，打破國內(nèi)的競爭格局，提升玉米的選育水平和市場競爭力。

1 當前我國玉米的生物學技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 提高生物技術(shù)的應(yīng)用

中國是一個具有悠久玉米生產(chǎn)歷史的國家，為了進一步提升玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量，必須加強對國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)的研究，如測序、基因分型等。為適應(yīng)我國玉米新的選育提供了新的技術(shù)路線。根據(jù)各大地區(qū)的特性和天氣狀況，對不同的玉米進行了新的改良，提高了對作物的抗病能力和對環(huán)境的適應(yīng)能力，在長期的研究中，已經(jīng)有了顯著的效果。提高玉米的高效利用，既解決了當前糧食短缺的問題，又為新的玉米品種提供了有力的保證[2]。

1.2 建立一支專門從事玉米生物學育種的科研隊伍

由于國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展給予了積極的扶持，在科技研發(fā)中更加重視，同時也非常重視技術(shù)人員的培訓，因此，在國內(nèi)的玉米育種中，始終保持著世界一流的地位[3]。近年來，隨著科研隊伍的不斷進步和科技進步，玉米的選育取得了重大的突破。

1.3 具備尖端科研儀器及革新觀念

農(nóng)業(yè)是推動整個國家的經(jīng)濟發(fā)展的主要力量，發(fā)展農(nóng)業(yè)是切實改善農(nóng)村環(huán)境、推進社會主義新農(nóng)村的重要保證。由于國家對玉米的生物選育進行了大量的投資，儀器設(shè)備齊全，一些儀器也達到了國際先進的水準，再配合科研隊伍的創(chuàng)新精神，成功地克服了國內(nèi)玉米的技術(shù)瓶頸，提升了科技含量[4]。

1.4 我國玉米品種選育特征研究

玉米的最大特點是自然開花和傳粉，而自然傳粉種群的田間構(gòu)成是高度的非均質(zhì)性，而且單個的雜交性很強，這就導(dǎo)致了在自然傳粉的種群中對不同的品系影響較小，必須根據(jù)不同的遺傳類型進行篩選。此外，由于個體的雜合性較強，其選擇性也不穩(wěn)定，因此要通過對大量的群體進行雜交或子代的鑒別，來判斷遺傳特性[5]。目前，國內(nèi)的主要選擇是利用雜種優(yōu)勢的方法，即選擇具有優(yōu)良雜種的單株和單株進行雜交，從而獲得具有一定的雜種優(yōu)勢。這種方法不僅要有良好的品質(zhì)，而且要有良好的配合，不可有任何偏差，增加了選育的困難和時間。另外，雖然二者之間有一定的關(guān)聯(lián)，但仍有很大的差異。同時，通過對主要目標性狀的雜交優(yōu)勢進行綜合分析，最后篩選出優(yōu)質(zhì)的雜種，從而為今后的玉米育種和提高生產(chǎn)效益提供指導(dǎo)[6]。

2 提高玉米生產(chǎn)效益的技術(shù)要點

2.1 提高選育品質(zhì)

通過對目前國內(nèi)玉米品種選育的現(xiàn)狀的剖析，可以看出，國內(nèi)已經(jīng)建立起了成熟的玉米生產(chǎn)系統(tǒng)，具備了良好的生態(tài)基礎(chǔ)，同時也存在著越來越多的品種。隨著玉米的種植越來越容易，種植的速度也會越來越快。但是，在選育中，由于存在著許多問題，造成了其優(yōu)越性下降，同時，在選育中，沒有充分地顧及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與自交系之間的差別，造成了我國玉米品種品質(zhì)的提高。因此，要使玉米的選育工作更加順暢，必須充分發(fā)揮其優(yōu)點，并運用循環(huán)技術(shù)，使其成為一條更加可靠的商品化技術(shù)，使其達到最好的育種效果。

2.2 確立生物選育的目的

要提高玉米的選育效果，就需要制訂和確定玉米的選育指標，從改善玉米產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、對環(huán)境的適應(yīng)能力等方面著手，以確保玉米的高效高產(chǎn)。在玉米的生產(chǎn)實踐中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的地理、氣候條件等條件，確定不同品種的遺傳和遺傳機理，并將其與產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗逆性的相關(guān)性相聯(lián)系，確定其選育的可能性和科學性。玉米的生物技術(shù)是一個長而不停的技術(shù)研發(fā)，必須與國內(nèi)的發(fā)展狀況和地區(qū)發(fā)展需求相適應(yīng)。它既能推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展，又能提高農(nóng)業(yè)的整體經(jīng)濟效益；同時，還能使廣大的玉米農(nóng)獲得最大的經(jīng)濟利益。玉米的產(chǎn)量與種植密度、單株產(chǎn)量關(guān)系很大，而栽培密度則與生長條件和植株類型相關(guān)。因此，在玉米的選擇上，既要兼顧多種條件，又要兼顧各個農(nóng)藝性狀的均衡，不同的品種能夠滿足地區(qū)的不同要求，而優(yōu)良的玉米必須具有較強的抗疾病能力和對環(huán)境的適應(yīng)能力，才能將其應(yīng)用到實際中。

2.3 品種的科學化選擇

在進行種子篩選前，必須對種子進行鑒定。由于玉米種質(zhì)資源是影響基因工程高效、品質(zhì)的重要因素，因此必須對不同區(qū)域的不同種質(zhì)資源進行分析、組合，從中選出高品質(zhì)的新品種，從而提高其耐藥性和對生態(tài)的適應(yīng)能力。農(nóng)民要掌握現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念，科學合理地應(yīng)用新技術(shù)，利用新的新技術(shù)，并對其進行適當?shù)闹С?，以便更好地體現(xiàn)其優(yōu)勢，從而為今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.4 選擇適宜的玉米品種選育技術(shù)

第一種是改良的輪回選擇和逆向選擇。通過遺傳分析，可以避免由于雜交造成的優(yōu)質(zhì)遺傳損失，也可以通過遺傳缺陷來提高作物的質(zhì)量，這是一種典型的虛擬生物技術(shù)，它可以提高整個作物的綜合生產(chǎn)能力和農(nóng)藝性狀的均衡，在提高優(yōu)質(zhì)玉米的遺傳基礎(chǔ)上，有很好的應(yīng)用前景；通過該技術(shù)可以提高作物的農(nóng)業(yè)品質(zhì)，提高作物的抗病能力和抗旱能力。第二部分是二環(huán)系和植物的選育方法。該方法簡便、高效，目前已廣泛用于目前的單交和商業(yè)化的種質(zhì)培養(yǎng)，采用單一交配作為原代遺傳資源，在該資源的支持下，可以獲得更好的自交系，從而獲得更好的遺傳資源，從而大大提升了育種的效果；在生物選育早期，采用合理的種植密度降低品質(zhì)差的品種，逐步加大栽培密度，從而達到了高效、優(yōu)質(zhì)的目的。第三，采用了一種自交方法進行單倍體引種的選擇。采用自然或人為培養(yǎng)的方法，將單倍體玉蘭培養(yǎng)成雙倍體苗，然后進行雜交后的雜交后代。利用這種新技術(shù)提高了玉米的產(chǎn)量，提高了玉米的質(zhì)量，但是目前國內(nèi)在這方面的理論和實踐還缺乏。

3 我國玉米選育中的若干問題探討

綜觀目前國內(nèi)的玉米品種選育工作，仍有許多值得關(guān)注的問題。首先，由于天氣因素對玉米的選育造成了不利影響。事實證明，天氣會給玉米的選育帶來很大的負面效應(yīng)，當天氣發(fā)生變化時，會使玉米的優(yōu)勢失去，所以在進行一個新的品種時，多個雜交組合并不能使其最大的優(yōu)點得到充分利用。比如，有些高產(chǎn)的玉米在有充足的水源和土壤條件下進行了實驗，但由于缺乏市場的競爭力，導(dǎo)致了農(nóng)戶難以找到高質(zhì)量、高產(chǎn)量的新品種。其次就是太干燥了，在這種干燥的條件下，很難找到合適的耐藥品種，哪怕是從外國進口的新的研究，也很少有人能夠研究出它的抗病毒性能。二是所制訂的選育策略不能與市場發(fā)展相匹配，進行選育必須做好選育工作，而國內(nèi)目前出現(xiàn)的主要問題是忽視了實際的市場需求。就拿材料來說，抗倒性和抗逆性的研究來說，與國際上相比還有很大的差距，開發(fā)出來的產(chǎn)品也很一般，很難從市場上脫穎而出。還有就是，有些玉米在成長的時候會出現(xiàn)倒下，或者是對作物的抗藥性比較弱，這就意味著我們的育種能力還不夠強，而且有些公司和商業(yè)繁殖公司也會受到利潤的驅(qū)動，這對我們國家在玉米的選育工作中的發(fā)展是不利的。另外，由于我國目前的新玉米新品種缺乏競爭優(yōu)勢，許多新的新品種都有一些問題，這些問題與國家認可的要求背道而馳，很難為消費者所接受，例如，所研制的玉米株形不能進行透氣，莖干太薄，易發(fā)生倒伏等。由于國家在國內(nèi)的選育技術(shù)上起步比較遲，技術(shù)上過分依靠外國的技術(shù)，雖然已經(jīng)有了一定的成果，但并不能保證今后的技術(shù)革新。

4 玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)措施及措施研究

4.1 確定繁殖目的

在國內(nèi)，玉米育種的發(fā)展方向主要有：選擇和培育高抗性新品種；雜種含水量較少，對商品性和平整性的選用；選擇優(yōu)良的特殊品種；將傳統(tǒng)的育苗技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合的新的育種方法；選擇具有較高綜合效益的“谷飼”品種；加強基礎(chǔ)科研，改變基因基礎(chǔ)薄弱和缺乏基本物質(zhì)的現(xiàn)狀；增強新的玉米新品種的抗倒伏和適應(yīng)能力；強化對雜種優(yōu)勢種群的育種和應(yīng)用。要實現(xiàn)上述目的，并根據(jù)具體情況，密切結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況和生態(tài)需求，在實施中不要盲目借鑒外國的做法，這樣，我們的玉米品種選擇就會達到目前的目標。

4.2 玉米品種資源的擴增、改良與創(chuàng)新

首先，要根據(jù)本地的優(yōu)勢資源，根據(jù)既定的種植對象，篩選出符合本地條件的優(yōu)良品種，經(jīng)過改良、創(chuàng)新后，符合本地新品種的需要。其次是要合理地使用國外的種質(zhì)資源，經(jīng)過多年的研究，我們已經(jīng)通過對歐美的種質(zhì)進行了系統(tǒng)的改造，獲得了早熟、豐產(chǎn)、耐倒伏、耐密植、耐旱等優(yōu)良的新品種，并在不同時期通過對低緯、亞熱帶群體、自交系和溫帶系的新品種進行改造，從而獲得新的自交系。其次，采用雜交優(yōu)勢模型，對雜交優(yōu)勢群體進行精確的分類，以保證對其后代的遺傳環(huán)境等狀況有較好的了解，以方便雜交，降低了雜交的盲目和后期配合力的測量，極大地提升了育種的效果。無論是種質(zhì)的擴增還是技術(shù)改造，都要遵循雜交優(yōu)勢的基本原理，防止資源和時間的浪費。

4.3 二環(huán)選系與群體的交互輪換

循環(huán)選育的戰(zhàn)略，即通過品種之間的輪換和二環(huán)的選配，都建立在單一且簡單的雜交優(yōu)勢模型之上。經(jīng)過多年的試驗，許多學者都提出，通過循環(huán)選擇累積的基因增益與二環(huán)選育之間的關(guān)系維持一個均衡，二環(huán)選育系統(tǒng)運行更容易。在選擇品種時，如果選用的是單一品種或商品性品種，則采用二環(huán)系的方式進行選種。在實際生產(chǎn)中，也采用了許多歐美等國選育出的具有較好的適配性和較好的自交品種，從而保證了選育的有效性。利用遺傳資源，提高品種的遺傳頻率，將雜種的優(yōu)勢和可利用的資源與已有的資源相結(jié)合，以保證品種的優(yōu)良品質(zhì)。在一定時間范圍之內(nèi)，種群間的遺傳差異會減小，而個體間的整體基因差異不會下降，因此，可以提高自交系的選擇性。

4.4 種子選育和多點鑒別

首先，用準備密植技術(shù)培育出一套自交和一套品系，即在二環(huán)選育的基礎(chǔ)上，增加了自交系的種植密度，以保證在高密度條件下，能選出優(yōu)良的品系。在雜種識別中，利用密生與稀生比較，確定了雜種的適配。通過密栽技術(shù)篩選出抗逆性和耐旱、耐貧瘠、耐高溫、抗病能力，同時也可以體現(xiàn)遺傳類型在微觀環(huán)境中的作用，例如：穗位整齊度、脫水速率、生育期與環(huán)境交互作用、籽粒灌漿等，通過密栽可以消除對環(huán)境的敏感性，但要重視種植品種的數(shù)量和密集度。其次，多點鑒別和交叉雜交是為了充分發(fā)揮不同生態(tài)區(qū)域的資源優(yōu)勢，從而增強了品種的適應(yīng)能力。鑒于各區(qū)域的生態(tài)環(huán)境特征存在差異，對一些品種進行一年以上的鑒定，可以節(jié)省試驗時間，并維持其適應(yīng)性。在各種條件下，優(yōu)質(zhì)雜種都能維持較好的農(nóng)業(yè)特性，從而加速了玉米的選育和選育工作。

4.5 單倍體細胞的培養(yǎng)與現(xiàn)代生物學技術(shù)研究

采用單倍體法進行雜交，即采用自然或人工培養(yǎng)的方式，在自然條件下，采用人工或自然翻倍的方式來選擇自交系，從而大大縮短了玉米的選育進程，使其高效、高效，而且可以達到100%的純合子。基因技術(shù)是當今世界上最常用的一種技術(shù)，目前最常用的就是基因分析和遺傳連鎖圖，DNA 分子標記是玉米育種過程中最常用的一種方法。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)具有很高的適用性，可以根據(jù)需要和目的基因的導(dǎo)入，實現(xiàn)對谷物和糧食的優(yōu)化，從而實現(xiàn)育種目的。

5 中國的玉米選育前景

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的玉米品種選育工作已初見端倪，其中有歐美等發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，也有其本身的實踐成果。不過，玉米的選育是一個長遠的投資，總體的目的還是為了提升玉米的選育效果，這就要求政府和社會加大財力、技術(shù)的投入，同時還要在科研工作中不斷培育優(yōu)秀的專家，以獲取更多的資源，共同推動發(fā)展。目前我國的社會和經(jīng)濟發(fā)展迅速，人民的生活水平在不斷地改善，人民對糧食品質(zhì)的需求也越來越高，所以，要想有效地培育優(yōu)質(zhì)的糧食，就必須從根本上解決問題。這就需要有關(guān)部門根據(jù)現(xiàn)實狀況、研究對象進行更加詳細、專業(yè)化的剖析，并積極地采取相應(yīng)的對策，以應(yīng)對目前面臨的各種問題，并通過技術(shù)的創(chuàng)新，加強研究，以保證我國的高產(chǎn)。