現代玉米育種新技術淺析

郭建芳 黃欣 丁健 武小平 王世榮 高瑞紅

摘 要 玉米是全世界總產量最高的糧食作物，其作為我國重要的農作物之一。重對玉米育種的新技術進行研究論述，從玉米育種地的選擇、選擇標準、母本父本比例、去雜去雄等育種新技術進行闡述。

關鍵詞 玉米；育種；新技術

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）09--02

當前，我國玉米種植的技術、產量及品質已經無法滿足社會發展的需求。因此，需要進一步加強研究推出玉米育種的新技術，才能在實現玉米優良雜交品質的基礎上來滿足玉米育種的遺傳學需求，從而提高玉米育種的品質，促使玉米產量和品質的提高。

1 玉米育種地的選擇及播種

優良品質的種子是玉米高產量產的重要保障，從實際研究中可以看出，培育出優良玉米種子的價值遠遠高于玉米種植。因此，需要農業研究員加強對玉米育種的研究，通過選擇最均勻一致的種植地來獲得遺傳基礎純合的原種，以便在將來的去雜過程中挑選出雜株，提高育種的品質[1]。

1.1 育種地的選擇

育種地的選擇是成功進行玉米育種的基礎條件，最均勻一致的種植環境能夠滿足玉米自交系生長發育的需求，能促使玉米植株的再生產、植株遺傳構成實現平衡。再則，育種地的選擇要考慮到病蟲害的發生頻率和危害程度，要考慮到種植環境的變動范圍，溫差過大會導致育種失敗。

1.2 農戶的選擇

與農戶合作及選擇適合的育種地是玉米育種的基礎條件，要確保育種技術的研究推廣，選擇具備知識與技能的高素質農戶極為重要。因此，在與農戶合作時要選擇具有改革意識、與時俱進意識的農戶，要綜合考慮農戶的育種經驗、灌溉能力、除害能力，對農戶的田地固有性能進行檢測分析，以此為基礎仔細挑選適合育種的良田。

1.3 選擇玉米新品種

玉米新品種的選擇需要結合常規育種技術來培育出高產、優質、抗病能力強的良種，通過利用已獲得的與抗性、品質及產量性狀連鎖的分子標記，結合優良玉米自交系為材料來篩選出優良玉米自交系，進而評估分子標記的育種利用價值，為組配優良玉米新組合提供信息[2]。再者，優良新品種的選擇要以現有的高產優質玉米品種或組合的優良骨干親本為收本，運用分子標記輔助選擇方法來重點開發玉米抗矮花葉病毒病、高油、高賴氨酸、高維生素A源性狀的分子及標記，將其轉育成優質、抗病新材料，并利用分子標記篩選育種基礎材料和劃分玉米雜種優勢群基礎來組配抗病、優質的玉米新品種。

1.4 育種地播種

育種地的播種一般采用較低的種植密度，相比較大田生產種植密度略低10%～15%，確保植株狀性的充分發育，促使玉米自交系的生長和發育，便于后期去雜去雄，篩選出理想的玉米植株。因此在進行播種時應當注意以下3個方面。

1.4.1 母本與父本的比例

在保證父母花粉足夠的情況下，母本與父本的比例一般為1∶4或2∶（6～8）；貧粉型、錯過播種期較長、具有抑制作用的一般比例為1∶1或2∶2。因此在播種時要盡量減少父本行，通過密植來影響花粉和種子的形成；父本應具備較好的生殖生長能力和較強的花粉產生能力，植株較為高大。

1.4.2 調節播種期

協調雌雄是花粉隔離的重要方法，花期相遇是育種成敗的關鍵，因此在調節播種期時應當堅持“寧可母等父，不可父等母”的原則。所以播種時根據品種生育期適當早播母本，最好雌蕊吐絲期比雄蕊散粉期早一兩天。此外，要對花期調節進行預測，如果母本開花晚于父本，應當剪去雌穗包葉頂端約3 cm；若父本開花晚于母本，則應剪去母本花絲，保留1.5cm，可延長授粉時間。

2 授粉過程中的技術研究

玉米種植最重要的特征是天然異花傳粉，天然授粉群體的田間組成處于高度的異質狀態，個體的基因型處于高度雜合狀態。玉米的天然授粉隨著花粉的大量產生而發生，依靠風實現傳送授粉，極容易導致授粉不足、授粉不均、花粉污染等現象，影響了后期產量和品質。因此，在玉米授粉過程中需要對其進行隔離，通過建立隔離區來限制外來花粉和保持花粉的純度，從而生產出遺傳基礎純合的種子。

2.1 花粉萌發、活動時期的狀況

研究表明，玉米花粉具有極強的活力，其受到溫度和濕度的影響，氣溫超過38 ℃會削弱花粉的萌發力，從而影響花粉的數量和品質。再者，花粉受到外界環境的影響極大，再加上自身的體積較大、體質量較重，且受到育種環境的限制，實際活動能力相對較弱。此外，大部分玉米花粉根據風力的大小會在距本株50～70 m地方落下，花粉傳送過程中花粉錯雜、污染相對嚴重，影響著遺傳基因純合種子的產量。

2.2 隔離方法

隔離的實質目的是限制外來花粉的污染，以生產出純合的種子。因此，在實際隔離時一般選擇距離隔離、時間隔離、雌雄協調3種方法，其中雌雄協調是最佳隔離方法，其建立在親本花期完全一致的基礎上，在母本花絲形成時父本開始散粉，這樣母本在接受父本花粉后就不會被外來花粉所污染。

2.3 去雜去雄技術研究

玉米雜交育種的去雜去劣貫穿于玉米整個生育期和收獲期，因此要加強對其田間和室內去雜去劣技術的研究探討，從而促使優良品種的生產。

2.3.1 田間的去雜去劣

田間的去雜去劣要抓住苗期、拔節后抽穗前、收獲脫粒三個主要時期，其中在苗期去雜應當結合植株的間距和生長情況來進行，根據植株的顏色、葉鞘色、葉片寬窄等來綜合考慮，去掉與父本、母本不一樣的各類雜株。拔節后抽穗前去雜要根據植株的株高、株型、葉片寬窄來識別，著重去掉高達的雜交種植株，確保植株整體均衡。收獲脫粒時的去雜要根據果穗形狀、粒形及飽滿度、色澤、軸色等特性來去掉雜穗。值得注意的是，雜交種植父本雜株率和母本雜株率不應該高于0.2%，去雜著重于對優勢株、混雜株、劣勢株、矮縮株、懷疑株和其他畸形株進行。

2.3.2 母本去雄

母本去雄極為重要，在抽穗初期隔1 d去1次，在盛花期和抽穗期應該天天去，去雄要及時、要徹底、要做到一株不漏，要將整個雄穗全部拔掉。常見的去雄方法有摸包去雄法（雄穗未成熟）、帶頂葉去雄法（連葉頂一起去掉），拔除的雄穗必須帶出育種地，去雄結束后應每隔2～3 d到育種地進行全面檢查，避免留下漏拔的母本雄穗。

2.3.3 室內去雜去劣

收獲時根據穗型、玉米飽滿度和色澤、穗軸色等基本特性，將不同于典型性的雜異穗去掉；在播種前，要根據玉米性狀特點進行精細粒選，嚴格去雜去劣。

3 結語

此外，還有人工授粉技術來增加玉米的結實率，通過分收分藏方法來為來年雜交提供適合的親本。玉米育種的技術研究將在實踐中不斷完善，進一步促使優良種子的產生，提高玉米的產量及品質。

參考文獻

[1]王瑩，胡建廣，李余良，等.生物新技術在甜玉米育種中的應用研究進展[J]中國農學通報，2006，22（7）：101-104.

[2]錢華.玉米生物技術育種研究進展[J].黑龍江農業科學，2010（4）：44-46.

（責任編輯：劉昀）