趙天祺
摘 要 玉米是我國北方地區最主要的農作物,在我國食品、釀酒等行業的需求量極大。玉米育種對玉米的產量和產出品質具有至關重要的作用,隨著相關行業對玉米品質的要求越來越高,傳統育種技術已不能滿足品質要求。基于此,分析與總結了我國玉米育種技術的現狀,并對未來育種技術的發展方向進行了展望。
關鍵詞 玉米育種;產量;育種技術
中圖分類號:S513 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.23.090
玉米產量與玉米育種密切相關,玉米育種會直接影響玉米的產出品質[1]。研究人員已經通過開發新的玉米育種技術來提高玉米產量,但與需求量相比較仍存在很多不足,所以需要進一步研究新的育種技術,才能滿足市場需求。
1 玉米育種技術中存在的問題
1.1 育種目的不夠明確,與農業生產要求不符
玉米種植地區的地形差異較大,從而使不同種植地區的生長環境存在較大的差異,即使是同一地區也會因為種植的土地質量不同導致種植效果完全不同。這就是有些地區引進其他地區產量高、品質好的品種后,并不能達到預期效果的原因,所以玉米育種需要考慮各個地區的氣候條件和土壤特點。
1.2 育種技術不夠先進
隨著市場上對玉米的需求量逐漸增加,傳統的育種技術已經難以滿足現在的產量和品質要求,但我國現有的玉米品種可以用來育種的品種較少,且現有高質量品種的選擇方式仍然以傳統的人工挑選方式為主,從而使品種培育變得更加困難。因此傳統的育種技術需要有突破性的進展,需要技術人員對育種有更加深入的認識,從分子水平研究玉米的遺傳機理,通過先進的技術手段充分利用有利的遺傳基因,從而得到更加優質的玉米品種。
1.3 研究經費及科研力量不足
我國許多種子公司對育種技術不夠重視,科研經費投入也嚴重不足,存在研究設備老舊且規模較小的問題,導致一些新的育種技術不能得到有效利用。科研經費不足會導致研究人員的積極性下降,從而會直接影響玉米品種的培育效率。
2 現代玉米育種技術
我國玉米育種技術正在不斷突破,并取得了一定的成績。相關技術人員也進行了較多的實地考察工作,采集了考察過程中發現的產量較高、品質較好的玉米品種,并對采集到的玉米樣本利用相關技術進行自交,得到了一些更高品質的玉米品種。分子標記技術是現代玉米育種技術的代表。
分子標記技術(Molecular Marker Technology)是現代育種常用的技術手段[2]。該技術通過技術人員的不斷技術革新和多次技術改進,得到了進一步的完善,為分子育種、基因定位、后代性狀預測和基因組選擇等作物育種技術奠定了技術基礎。該技術使技術人員對玉米品種的基因有了進一步的認識,為研究基因多樣性、遺傳變異等技術提供了借鑒。
3 玉米育種的發展趨勢
目前,城市化發展迅速,農村耕地面積不斷縮小,釀酒行業與食品行業對玉米的需求量仍然較大,并且農村產業結構也發生了變化,從而對高品質、產量高、抗旱抗病能力強的新品種的需求越來越大。我國玉米育種技術仍處于不斷的完善階段,培育品質優良的品種仍需要較長的時間,并且培育結果具有較大的偶然性,所以新品種的培育效率一直較低,已經逐漸無法滿足玉米種植產業的要求[3]。
3.1 高產玉米研究
我國玉米的平均產量與其他發達國家相比仍存在較大的差距,從而就需要技術人員借助先進的技術手段培育出更加高產的新型玉米品種。研究人員有必要通過創新育種方法、創建種植環境、利用不同區域的不同種植環境來培育不同的高產玉米品種。
3.2 耐旱育種研究
干旱對玉米作物的產量具有非常大的影響,通過研究基因差異表達譜能夠更加深入地了解耐旱品種的遺傳和代謝網絡[4]。為了提高耐旱性,可采用回交(Advanced Backcross)方法將一些QTL轉移到優良自交系,已有研究人員通過此方法培育出了具有耐旱性的品種。
3.3 抗病蟲育種研究
玉米病原菌很容易發生變異,所以育種者應該對抗病遺傳資源和多基因抗病系統有深刻的了解。病蟲害會嚴重影響玉米的生長和產量,使用農藥會使農作物含有微量的農藥毒素,不利于人體健康,不使用農藥則會導
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致作物減產,因此有必要研究抗病蟲品種。目前,我國研究抗病蟲品種的主要手段就是將抗病害的抗體植入玉米種子,但由于病蟲害種類繁多,單一的抗體并不會起到太大的作用。在此方面玉米育種的方向就是尋找優秀的育種基因,利用生物技術將具有抗多種病蟲害的抗體基因植入玉米種子中,培育出新種玉米。
3.4 利用生物技術進行玉米育種
利用生物技術進行玉米育種是玉米育種的一個大趨勢,生物技術包括細胞工程、基因工程、克隆技術等,通過將單倍體與多倍體進行結合,打破了種類單一的界限,能夠拓寬玉米育種的范圍。
4 結語
玉米是我國最主要的農作物之一,雖然在育種上取得了很多成果,但是仍然無法滿足人們對高品質玉米的需求。基于此,分析了我國玉米育種技術存在的問題和未來的發展方向,希望能夠為提高玉米品質提供借鑒。
參考文獻:
[1] 路明,馬文慧,劉曉鑫,等.拓寬與加深我國玉米育種基礎性研究的對策[J].農業工程,2014(2):91-92.
[2] 郭景倫.適用于分子標記輔助育種的玉米單粒胚乳DNA快速提取方法[J].農業與技術,2005,25(5):113-118.
[3] 梁文科,戚廷香,徐尚忠.單倍體技術在玉米育種中的應用和新進展[J].玉米科學,2004,12(3):13-15.
[4] 盧秉生,豐光,李妍妍,等.我國玉米育種的發展進程及對未來育種目標的初探[J].雜糧作物,2010,30(2):68-71.
(責任編輯:趙中正)