對(duì)當(dāng)前甜玉米育種目標(biāo)及技術(shù)路線的思考

戴惠學(xué)

南京市蔬菜科學(xué)研究所，江蘇南京，210042）

對(duì)當(dāng)前甜玉米育種目標(biāo)及技術(shù)路線的思考

戴惠學(xué)

南京市蔬菜科學(xué)研究所，江蘇南京，210042）

根據(jù)當(dāng)前甜玉米科研生產(chǎn)的需求，提出了適時(shí)的育種目標(biāo)：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、耐熱耐寒、耐旱耐澇、抗倒伏、廣適性、易制種。對(duì)自交系選育及組合選配方法進(jìn)行了論述，闡述了理想品種與現(xiàn)實(shí)品種的概念和關(guān)系，旨在為提高我國(guó)甜玉米品種的選育水平和促進(jìn)甜玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

甜玉米；育種目標(biāo)；理想品種

甜玉米（Zea maysL.saccharataSturt）為栽培玉米種中的甜質(zhì)類型[1]，作為一種營(yíng)養(yǎng)豐富的保健型食品，深受廣大消費(fèi)者的青睞，并日漸成為一種膳食改善的新時(shí)尚[2～3]。另外由于其栽培相對(duì)簡(jiǎn)單、周期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯，深受種植者的歡迎，栽培面積逐年上升，因此對(duì)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆、廣適甜玉米品種的需求量不斷增加，許多育種者紛紛開展對(duì)甜玉米的育種研究，因此，確定能夠滿足栽培和消費(fèi)要求的品種選育目標(biāo)，并選擇合理可行的育種技術(shù)路線顯得尤為重要。

1 我國(guó)甜玉米育種現(xiàn)狀和對(duì)其的新要求

據(jù)全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心統(tǒng)計(jì)，2008年我國(guó)甜玉米種植面積約40萬hm2，其中廣東省占近50%，年需種子量900萬kg左右。近幾年又迅速擴(kuò)大，種子需求量也相應(yīng)上升，甜玉米育種也是遍地開花。選育方法主要是二環(huán)系選育和利用普通玉米雜交回交，近幾年國(guó)家區(qū)試品種的品質(zhì)評(píng)價(jià)均為二級(jí)，產(chǎn)量在750～900 kg之間徘徊，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的品種極少。

隨著全球氣候變暖，天氣變化無常，對(duì)甜玉米品種的耐熱、耐寒、耐旱、耐澇、抗倒、廣適性能力提出了新要求，制種難易程度直接關(guān)系到種植成本和規(guī)?；l(fā)展。優(yōu)質(zhì)是前提、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是保障，這對(duì)提高單位面積產(chǎn)值及增加農(nóng)民收入具有極其重要的意義。

2 主要育種目標(biāo)及發(fā)展方向

2.1 優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是永恒的主題

無論是哪種作物，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是新品種選育的永恒目標(biāo)。優(yōu)質(zhì)體現(xiàn)在食用口感、加工品質(zhì)和外觀商品性方，是一種永無止境的追求，要協(xié)調(diào)好單個(gè)指標(biāo)與綜合評(píng)價(jià)、優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)之間的矛盾；產(chǎn)量與種植者效益直接關(guān)聯(lián)，是將內(nèi)在的遺傳特性與外在的栽培技術(shù)相結(jié)合的表現(xiàn)，在選育高產(chǎn)品種的同時(shí)也要研究、優(yōu)化可行的配套高產(chǎn)技術(shù)。

2.2 耐熱、耐寒、耐旱、耐澇、抗倒是當(dāng)前對(duì)甜玉米品種的新要求

分析近幾年來的氣象資料，無論是單個(gè)指標(biāo)還是局部省份都能創(chuàng)下50 a、100 a罕見的記錄，氣候變化難以預(yù)測(cè)，高溫干旱、暴雨臺(tái)風(fēng)逐年增多。從南到北，甜玉米整個(gè)生長(zhǎng)期難以逃避這些災(zāi)害性天氣，為此對(duì)甜玉米品種的耐熱性（雌雄協(xié)調(diào)性、高溫結(jié)實(shí)率）、耐旱性（減少蒸發(fā)量、根系發(fā)達(dá)）、耐澇性（能夠短時(shí)間抵御洪澇災(zāi)害）、抗倒性（莖稈粗壯、氣生根發(fā)達(dá)）提出了新的要求；甜玉米品種的耐寒性（幼苗期耐5℃左右的低溫能力）對(duì)降低南方地區(qū)冬種風(fēng)險(xiǎn)及其他地區(qū)提前播種、早熟栽培具有極其重要的意義。

2.3 廣適性、易制種是影響甜玉米規(guī)?；N植的重要因素

甜玉米起源于美洲，最適合于北緯40℃以上區(qū)域栽培，但隨著熱帶亞熱帶種質(zhì)與普通玉米資源的滲入，我國(guó)甜玉米品種的適應(yīng)范圍有了很大的擴(kuò)展[4]，隨著我國(guó)從南到北甜玉米種植面積的不斷擴(kuò)大，對(duì)品種的廣適性提出了新的要求；制種難易、成本高低，直接關(guān)系到種植成本與品種競(jìng)爭(zhēng)力，成為能否規(guī)模化發(fā)展的首要制約因素。

2.4 緊湊型、雙（多）穗型、抗蟲是新的發(fā)展方向

緊湊型普通玉米為我國(guó)玉米大幅度增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用，緊湊型強(qiáng)調(diào)的是葉片上沖，耐密植，增加產(chǎn)量；葉片能正反面受光，提高光能利用率；減少蒸發(fā)量，增強(qiáng)耐旱性。國(guó)內(nèi)大多數(shù)甜玉米資源葉片披散、不耐密植、不耐旱，但甜玉米本身具有分蘗性強(qiáng)的特性，如何將緊湊型普通玉米與甜玉米資源有機(jī)地結(jié)合，培育出緊湊、雙（多）穗型品種是甜玉米育種工作者目前重要的研究課題。

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，利用分子遺傳學(xué)理論、轉(zhuǎn)基因等生物技術(shù)手段培育出全新的抗蟲甜玉米品種，這將促進(jìn)我國(guó)甜玉米向標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化深度發(fā)展。

3 自交系選育和組合選配方法

3.1 自交系選育的方法

①擴(kuò)充創(chuàng)新種質(zhì) 我國(guó)甜玉米資源比較匱乏，類型非常單一，廣泛引進(jìn)國(guó)外不同種類的新種質(zhì)來充實(shí)國(guó)內(nèi)甜玉米資源，充分利用普通玉米、糯玉米資源來改良和創(chuàng)新甜玉米種質(zhì)，創(chuàng)造出適合我國(guó)自然和生產(chǎn)條件的優(yōu)良資源，從中選系，希望選育出優(yōu)良的自交系。

②構(gòu)建基礎(chǔ)群體 玉米育種的理論與實(shí)踐證明，二環(huán)系選育較難有大的突破。為此，通過群體內(nèi)異交使優(yōu)良或增效基因得到重組，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)群體內(nèi)個(gè)體的鑒定、選擇、異交重組，并反復(fù)再鑒定、再選擇、再重組使群體內(nèi)優(yōu)良基因的頻率逐步增加，不良基因的頻率壓低。要適當(dāng)加大特別是早代（S1）的群體數(shù)量，使基因重組類型增多，變異范圍加大，選育優(yōu)良自交系的機(jī)會(huì)增加。

③加強(qiáng)人工脅迫 在選育自交系的過程中要加強(qiáng)人工的逆境脅迫，例如：干旱、低溫、密植、不抗病蟲等，有可能選育出耐旱、耐低溫、適宜密植、抗病抗蟲等抗逆性較好的自交系和雜交種。

④本地異地變換 在自交系選育的早代（S1～S3）變換不同的生態(tài)條件，或者協(xié)同不同生態(tài)區(qū)域的兄弟育種單位將同一份基礎(chǔ)材料在各自的區(qū)域內(nèi)選擇，再進(jìn)行種質(zhì)混合或交流，可使選育的自交系適應(yīng)性廣、抗性豐富，擴(kuò)大所配雜交種適宜區(qū)域增強(qiáng)綜合抗性。

⑤高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)選擇 要提高關(guān)鍵育種目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)影響總體育種目標(biāo)和生產(chǎn)上可能有風(fēng)險(xiǎn)的不良性狀，如抗病性差、不抗倒、空稈禿尖、不易制種等實(shí)行一票否決制。

3.2 組合選配方法

①熱帶亞熱帶種質(zhì)與溫帶種質(zhì)組配模式 甜玉米起源于美洲大陸，我國(guó)甜玉米種質(zhì)資源比較匱乏，更沒有進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)模式的系統(tǒng)研究，配組時(shí)比較盲目，爭(zhēng)對(duì)性不強(qiáng)。根據(jù)來自熱帶亞熱帶和溫帶種質(zhì)資源的地理差異，進(jìn)行配組，可能選育出優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)的組合，筆者經(jīng)過10 a甜玉米育種實(shí)踐也證實(shí)了這一點(diǎn)，晶甜3號(hào)（國(guó)審玉2003076）的選育成功是個(gè)實(shí)例。

②借鑒普通玉米雜優(yōu)利用模式，進(jìn)行成對(duì)改良、定向培育 對(duì)普通玉米雜種優(yōu)勢(shì)模式的研究比較深入，并取得了較好的成果，充分利用其雜優(yōu)模式，將甜玉米資源進(jìn)行成對(duì)改良，待穩(wěn)定后進(jìn)行定向配組，不但抗性得到明顯改良，而且雜種優(yōu)勢(shì)也能充分體現(xiàn)，在我國(guó)不同的地理區(qū)域、不同氣候條件下表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性，是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的甜玉米組合選配方法，筆者用此方法成功選育了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)超甜玉米新品種——晶甜5號(hào)（蘇審玉201007）。

4 理想品種與現(xiàn)實(shí)品種

理想品種又稱無風(fēng)險(xiǎn)品種或零風(fēng)險(xiǎn)品種，是從種植者的角度出發(fā)，在整個(gè)生長(zhǎng)過程中沒有任何的缺陷，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，能適應(yīng)不同的氣候條件[5]；現(xiàn)實(shí)品種是實(shí)際存在的，即經(jīng)過育種家的努力，盡可能培育出綜合表現(xiàn)優(yōu)良的品種。通過對(duì)資源的遺傳改良和對(duì)所配組合的嚴(yán)格篩選，不斷地朝著理想品種方向努力，是育種工作者無止境的追求，但只能是向理想品種無窮的逼近。

[1]劉紀(jì)麟.玉米育種學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[2]廖琴.中國(guó)玉米品種科技論壇[C].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[3]石德權(quán)，郭慶法，溫義昌，等.食用玉米研究進(jìn)展[C].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

[4]趙久然，滕海濤，張麗萍，等.國(guó)內(nèi)外甜玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].玉米科學(xué)，2003（?？?8-100.

[5]趙久然，孫世賢.對(duì)超級(jí)玉米育種目標(biāo)及技術(shù)路線的再思考[J].玉米科學(xué)，2007，15（1）：21-23，28.

Thinking on Current Breeding Objective and Technical Route of Sweet Corn

DAI Huixue
(Nanjing Vegetables Research Institute,Nanjing 210042)

According to current research and production of sweet corn,set the timely breeding objectives:high quality and yield,tolerant to high and low temperature,to drought and moisture,resistanat to falling down,wide-suitable,easy production of seed.It is set forth that methods of selction about inbreeding and combination,mean-while expound concept and relation of ideal and reality cultivar.It aims to improve level of sweet corn breeding and development.

Sweet corn;Breeding objective;Ideal cultivar

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.20.026

戴惠學(xué)（1973-），男，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事甜糯玉米遺傳育種與栽培技術(shù)研究，電話：13952097487，E-mail：5409781@163.com

2010-04-15