李成軍 張宏義 勾千冬 劉忠誠 王 冰
(吉林省遼源市農業科學院,遼源136200)
如何做好新形勢下玉米育種工作
李成軍 張宏義 勾千冬 劉忠誠 王 冰
(吉林省遼源市農業科學院,遼源136200)
通過對國內玉米生產現狀和玉米育種面臨的主要問題的分析,提出通過搜集、整理種質資源,加大投入,擴大育種規模,加強抗逆育種工作,加強專用玉米育種研究和開展生物技術育種的玉米育種策略。
玉米育種;品種資源;問題;策略
隨著我國玉米品種審定制度的放開和生物技術在玉米育種上的應用,玉米育種工作競爭越來越激烈。近年來,國外種業進入中國市場,國內玉米種質資源遺傳基礎狹窄、育種手段落后,機器設備陳舊等問題日趨突出。通過對國內玉米生產現狀和玉米育種面臨的主要問題分析,淺談在新形勢下做好玉米育種工作的策略。
1.1生產現狀 玉米是糧食、飼料和工業原料兼用農作物,已經成為我國播種面積最大的糧食作物。隨著國家對種植業結構的調整,玉米面積增長的空間十分有限。從玉米的消費量看,玉米作為飼料原料、深加工原料,其消費量將繼續保持長期增長的趨勢。近年來,隨著氣候變化和資源環境的制約,玉米密植增產、機械化作業的發展,對玉米生產提出了更高的要求。全球生物技術的發展,對轉基因玉米新品種的需求增加,同時對優質特用玉米新品種,尤其是青貯玉米、鮮食玉米的需求增加。
1.2育種現狀 隨著我國種業變革和知識產權保護制度的實施,玉米育種進入了前所未有的新階段,機遇與挑戰并存,既有國外種企的競爭,又有國內種企新秀的不斷涌現。近年來,氣候變化,干旱、土壤貧瘠和病蟲草害等生物與非生物逆境對生產的危害呈加重趨勢,對玉米育種提出了更高的要求,促使玉米品種選育朝著優質、高產、抗逆、高效、早熟、適合機械收獲等方向發展。生物技術為玉米育種提供了新的技術手段,轉基因技術、單倍體育種技術、分子標記技術的發展,使傳統育種技術不斷改造升級,加速了新品種的選育進程。
2.1種質資源遺傳基礎狹窄 我國玉米種質的遺傳基礎狹窄,雷同品種現象嚴重。當前生產上雜交種的種質基礎,基本上以瑞德、蘭卡斯特、黃改、旅大紅骨和P群這五大類群為主,主要集中在鄭58、Mo17、昌7-2、丹340和美國雜交種等改良系。隨著國外品種的引進,育種者普遍感到可用的育種基礎材料并不多。這樣減少了生物多樣性,及其容易導致某一病害大面積爆發,同時,育種也難以實現重大突破。
2.2育種單位數量增多,但規模小 隨著《中華人民共和國種子法》的實施,我國對種子市場全面放開,國營種子公司紛紛破產倒閉,股份制公司、私營公司以及個人都可以從事玉米育種工作;隨著育種單位增多,選育出的品種數量也逐漸增加。但育種規模仍然是“三四個人,十幾畝地,一把尺子,一臺秤”。育種方法效率低,經費、設備條件、技術水平較差。
2.3抗逆育種重視不夠 新品種在逆境條件下是否仍然能保持增產和穩產的能力是衡量玉米產量的一個重要因素。近年來,厄爾尼諾現象頻繁發生,干旱、病害導致的玉米減產,甚至絕收情況日益增多。長期以來玉米病害一直是影響我國玉米高產穩產的主要限制因素之一,雖然我國在常規玉米抗病育種研究上有一定的進展,但玉米品種抗病性程度并不高。
2.4專用型玉米育種薄弱 隨著經濟的發展,人民生活水平的提高,玉米消費由口糧逐漸轉為鮮食和飼料加工等多方向發展;隨著種植業結構的調整,需要相應的特用玉米、青貯玉米品種,傳統玉米育種方向應進行改變。就目前玉米品種選育方向而言,專用型玉米品種選育還很薄弱,往后應針對專用型玉米品種選育方面進行深入研究。
2.5生物技術育種緩慢 與國外相比,我國利用生物技術水平還是比較落后。轉基因技術發展緩慢,玉米抗蟲、抗除草劑基因仍然是國外公司的基因表現較好,國內自主基因在性狀表達上不如國外基因。
3.1搜集和整理種質資源 種質的搜集和整理是育種工作的基礎。需要育種者加強交流,多途徑引進種質資源;同時需要對引進的種質資源進行育種前研究,通過對配合力的分析,深入認識所搜集到的種質,才能更好地加以利用。同時,多年從事玉米育種工作的單位也應該對本單位的資源進行整理和分析,構建自己的母本群和父本群。
3.2加大投入,擴大育種規模 積極籌集政府對科研育種的投入,改善基礎設施,擴大育種規模,有針對性地擴大選系材料面積,當基礎材料達到一定規模,才有選擇和淘汰的空間,才能選出好材料,選出好品種。
3.3加強抗逆育種工作 我國不同地區,不同年份,極端氣候頻發,這就需要育種人員選育的新品種抗逆性要好。針對不同地區,明確育種目標,在以產量為基礎,品質為核心,以適應機械收獲為目標的前提下,先選育出區域性品種。實現從單抗向多抗發展,逐漸形成大面積推廣的品種。首先應加強玉米種質研究工作,充分利用地方品種、外引品種的優良基因,通過高密度等逆境環境脅迫進行高壓選擇,多點鑒定,以選育出抗逆性較強的品種。
3.4加強專用玉米育種研究 我國缺乏優質專用的玉米品種,包括鮮食玉米、高淀粉玉米、青貯玉米品種。地方農科院可以發揮自身優勢,重點培育優質專用玉米品種,為發展養殖業提供優質青貯玉米品種,為飼料加工企業提供專用的高淀粉品種。
3.5積極開展生物技術育種 加快常規育種與生物技術相結合,加速玉米育種進程。在經費缺乏、技術落后等條件下也應加強生物育種研究工作,積極開展與中國農業科學院、中國農業大學的合作,積極開展轉基因技術、分子標記技術、單倍體技術、輻射育種技術等多種育種技術研究工作,加快地方農科院對生物技術的掌握,加速育種進程。
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2017-08-01)