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浅析我国玉米育种问题及解决方案

2019-09-10李永军崔雪艳

大东方 2019年10期
关键词:解决方案玉米

李永军 崔雪艳

摘 要:玉米是我国关乎国计民生的重要粮食作物,但由于受到各种因素的制约,我国在玉米育种方面仍存在着一些问题。本文主要针对玉米育种中存在的问题进行分析与探讨,并在此基础上提出了相应的解决方案与措施,为促进我国玉米育种的发展贡献微薄之力。

关键词:玉米;育种问题;解决方案

玉米是我国最重要的禾谷类作物之一。随着经济和社会的发展,玉米作为我国重要的粮食作物,它的重要性也越来越凸显,进行玉米育种的研究逐渐受到了人们的广泛关注。改革开放以来,我国玉米单产量和总产量的增长与玉米育种水平的提高有着密切的联系。我国在玉米育种方面也取得了一系列显著的成绩,但不可否认我国在玉米育种方面仍存在一些问题,本文主要针对这些问题进行分析与探讨,并提出了相应的解决方案。

1 国内玉米育种中存在的问题

1.1 玉米种质资源相对匮乏

玉米的种质资源历来受到了广大研究者的关注,因为玉米种质资源对于玉米的育种意義重大。在玉米育种技术不断提高的今天,人们对于玉米的种质资源也提出了更高的要求,目前一些种质资源已经逐步被淘汰,渐渐地促进了玉米育种资源的狭窄性。此外,我国对于玉米种质资源的研究还比较落后,主要表现在:对玉米现有的种质资源的研究还不够深入,对于哪些是抗病的、抗涝的,是否对微量元素有敏感性的都不太清楚;对于玉米种质资源的创新意识不强,育种者满足于收集整理育种资源,直接或者间接利用育种资源,没有对育种资源进行创新;玉米育种的引进渠道不流畅,由于政策及主观意识因素,对于玉米种质的引进较少;玉米育种的研究经费不足,每年的育种投资经费比较少,地方也没有配套资金,因此制约了育种工作的开展。

1.2 育种目标不够明确,难以适应农业生产的需求

我国幅员辽阔,不同地区对于种植物有着不同的要求。以地处黄土高原的山西省为例,玉米是该地的主要农作物之一,但是该地区南北狭长、地跨六个维度,且地形复杂,同时受海拔高度、热量、水资源等生态条件的影响,造成山西境内不同地域之间农田生态环境差异显著,因而在不同

地区对玉米品种的选择也有所差异,但是当前玉米育种还没有与具体的农业生产相结合,其育种目标与实际生产需求出现明显的脱节问题[3]。

1.3 育种的技术方法相对落后

当前市场对玉米的产量和品质需求的提高,对于玉米育种工作者来说,既是机遇,也是挑战。从玉米育种的整体情况来看,仅仅依靠传统人工选择和自然进化的方式,是很难满足当前国内对于玉米的需求,因而这需要将传统育种方法与现代生物技术相结合,充分发掘玉米基因库现有遗传资源,通过基因工程技术打破生殖隔离,在转化利用其他物种的有益基因的基础上,创造更多且更为丰富的遗传变异,以培育出性能更好的玉米品种。但是当前我国的玉米育种技术还远远落后于国外发达国家,这也正是我国当前急需突破和解决的玉米育种问题。

2 玉米育种问题的解决方案

2.1 有效引进国外的玉米种质

我国的地大物博,气候以热带、亚热带和温带气候为主,在我国的玉米育种资源的开发过程中,可以积极引进国外的热带亚热带优质种质资源,并将它们与我国的实际气候进行研究之后,充分利用国外的优质种质,可以提高育种效率。热带和亚热带种质资源在植株、果穗、籽粒等形状都有丰富的遗传变异,形成了独特的和宗旨资源,可以在我国的种质资源中有效利用起来。当然,引进热带亚热带的玉米种质将其利用起来,也可以拓宽我国的种质资源。热带亚热带的种质资源的利用途

径有直接利用和间接利用两种。直接利用是指对于热带亚热带的适应性进行改良,再通过100%的热带血缘自交系进行混合,让其更好地适应温带的气候条件;而间接利用方法是指通过对热带亚热带种质资源进行几代随机交配,打破其温带基因连锁,再对其进行改良的选育方法。当然,为了实现更好地利用热带亚热带种质,我们要做好温带杂种关系的研究工作,从而创新杂优模式。

2.2 明确育种目标,有针对性地开展玉米育种工作

当前,玉米育种的发展需要调整育种目标,并确立清晰的市场定位,创新市场所需玉米产品。当然,为了进一步有针对性地开展玉米育种工作,更直接根据不同地域的地形、气候、生产水平等特点进行有目的的玉米新品培育,以这样的方式展开玉米育种工作,可以更具针对性地提高新玉米

品种在实验地区的抗病性、抗逆性,并在提高新品种适应性的同时增加产量,从而帮助新玉米品种获得更大的市场。

2.3 加快理论基础研究与新技术的引进应用

2.3.1 单倍体诱导法

玉米单倍体技术以其选育周期短、可以获得稳定纯系的优势与分子标记、转基因成为现代三大玉米育种核心技术。随着诱导率、加倍率及准单倍体鉴定技术的完善提高,近十年来单倍体技术得到了迅速发展。目前,单倍体育种技术已发展成为跨国公司玉米育种的核心技术之一,我国在此领域的研究也取得丰硕成果。Chang[1]分析指出,如果单倍体的发生频率提高到12%、标记性状得以增强、加倍率提高到30%,单倍体育种技术将得到迅猛发展。那时,该技术将是加快育种进程的更加强有力的工具。在育种实践中,单倍体技术与常规育种及种质扩增有机结合将极大提高育种效率。目前,辽宁省很多单位也都相继开展了此项研究,已取得阶段性研究成果。

2.3.2 分子标记辅助育种技术

分子标记辅助育种是利用与目标基因紧密连锁或表现共分离关系的分子标记对选择个体进行目标区域以及全基因组筛选,从而减少连锁累赘,获得期望的个体,达到提高育种效率的目的。DNA分子标记在玉米育种中主要应用于种子纯度鉴定、遗传连锁图构建、基因定位、辅助选择、遗传多样性分析、杂种优势预测、杂种优势群划分等方面,该技术的应用加速了育种进程,提高了育种效率。今后,还要加强对玉米纹枯病、丝黑穗、茎基腐病等的分子标记辅助选择研究,以切实提高品种的水平抗性。

参考文献

[1]王延波.辽宁省玉米育种的现状、发展方向与对策[J].玉米科学,2007,15(4):137-139.

[2]李竞雄.玉米育种研究进展[M] 科学出版社,1992.

[3]汤芳.玉米育种存在的问题及对策[J].农业与技术,2016,(18):103.

[4]戴景瑞,鄂立柱.我国玉米育种科技创新问题的几点思考[J].玉米科学,2010,18(1):57.

(作者单位:辽宁省沙地治理与利用研究所)

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