甜玉米育種技術研究

孫勁松

（單縣終興鎮政府農業技術服務站，山東　單縣　274300）

甜玉米在日常生活中主要應用于保鮮加工或直接食用鮮穗，其是將糧、飼、蔬、果融為一體且營養豐富、風味獨特的四元經濟農作物，有多年的發展經歷，種植規模越來越大。而通過產銷一體化模式大大提高了甜玉米的附加值，實現產業化生產，對加快育種進程有重要作用。然而，甜玉米育種技術水平和理想高度還有很遠的距離，急需進一步加強研究。

1　甜玉米品質性狀

甜玉米品質一般有營養品質、食用品質、商業品質與加工品質，其中的營養品質是甜玉米的品質基礎，主要涵蓋糖分、淀粉、蛋白質、脂肪和氨基酸等營養成分，而食用品質主要涵蓋甜度、香味、柔嫩度、風味和糯性等方面。與普通玉米相比，甜玉米含糖量高出2～7倍，其甜度受到糖分的組成與含量的影響；柔嫩性和甜玉米果實皮的厚度成負相關，果實皮越厚，柔嫩性越差，果實皮越薄，柔嫩性越好。授粉后14～18 d，超甜玉米的食用品質較佳，粗纖維含量較低，這與胚背面的果實皮厚度較薄有一定關系。甜玉米的果皮厚度是較為復雜的一個品質性狀，研究其遺傳規律的難度較大，改善果皮的柔嫩度是甜玉米育種的重要目標。

2　甜玉米育種技術策略

2.1　甜玉米選育技術方法

選育甜玉米的關鍵是自交系選育，當下使用的技術方法主要包括雜交選育、回交選育、二環系選育、單倍體選育4種［1］。雜交選育沒有品質保障，周期較長，較少應用；回交選育是將普通玉米自交系當作輪回親本，與普通玉米自交系直接相關，只對單基因控制的性狀有效，在甜玉米選育中應用較少；二環系選育是分離自交系，方法方便快捷，只是難以超越親本自交系，育成優良品種的難度較大，適用于有豐富種質資源的情況下；單倍體選育是利用人工或自然誘發單倍體玉米植株，經過自然加倍或人工染色體加倍獲取純合二倍體，再選出優良的自交系，培育時間較短，但該育種技術尚不成熟，需要繼續加強研究。

2.2　轉基因抗蟲育種技術

甜玉米受到玉米螟極為嚴重的危害，導致產量與品質下降。當前種植的甜玉米品種的抗性不強，尤其是優質超甜玉米，甜度高、食味佳，抵抗蟲害能力更弱。所以，現階段甜玉米育種的首要任務就是培育抗蟲自交系或者抗蟲品種。在我國，抗蟲甜玉米種質資源匱乏，有效的抗蟲基因資源很少，利用傳統技術難以獲取抗性甜玉米品種，最近幾年發展起來的轉基因技術開辟了培育高效抗蟲甜玉米品種的新途徑，受到了高度、廣泛的重視。瑞士先正達公司基于轉基因抗蟲育種技術把合成基因和標記基因一起導入甜玉米自交系，成功培育Bt-11甜玉米品種。近幾年我國也積極研究轉基因抗蟲育種，取得了一定成效，將超甜玉米自交系1132的幼胚作為愈傷組織，對外植體加以誘導，通過基因槍法把蘇云金桿菌殺蟲蛋白基因成功轉化成胚性愈傷組織，基于優化再生條件、生根培養條件等建立既高效又穩定的超甜玉米轉基因再生成株體系，奠定進一步推動甜玉米育種進程的基礎。

2.3　溫熱種質互導育種技術

生長在溫帶地區、亞熱帶地區、熱帶地區的甜玉米品種具有各自的優勢，合理利用亞熱帶與熱帶地區的優良甜玉米基因，能豐富國內甜玉米種質材料來源，顯著鞏固其遺傳基礎。但我國的研究不足、起步較晚，導致現有不同地區的甜玉米種質之間的遺傳趨勢評估缺乏準確性，而且甜玉米育種受到光敏感反應的影響，這也是在溫帶地區豐富亞熱帶與熱帶地區甜玉米種質面臨的技術難題，必須積極利用溫熱甜玉米種質互導育種技術有效改善缺少甜玉米種質資源的現狀，研究新的甜玉米種質。

2.4　利用先進技術加速育種進程

隨著現代生物學的高速發展，生物技術逐漸在玉米育種領域得到廣泛應用，開辟新的甜玉米育種策略［2］。當下研究最多的是轉基因育種技術、分子標記育種技術。正如前文所述，轉基因育種技術主要是把抗病、抗蟲基因導入甜玉米的自交系，選育出抗病抗蟲甜玉米品種，瑞士先正達公司已經成功培育Bt-11轉基因甜玉米，被種植于瑞士、美國、加拿大等國家；分子標記技術則是輔助育種技術方法之一，直接在個體基因型上進行選擇，輔助常規育種跟蹤目標性狀的基因型，快速排除非目標性狀基因型個體，弱化盲目選擇的弊端，提高育種工作效率。國際上對甜玉米基因的主效基因、微效基因都已有相應的DNA分子標記，但在甜玉米育種實踐中的應用不多，尤其是我國基層單位尚處于傳統甜玉米育種階段，利用先進技術手段育種的情況較少，應快速改進。

3　結語

本文簡述甜玉米品質性狀，并探討其育種技術策略，主要有選育技術方法、轉基因抗蟲育種技術、溫熱種質互導育種技術、先進技術手段等。當然，今后還需不斷探索新的有效的育種技術，大膽創新，加快推進甜玉米育種進程。

參考文獻