玉米的遺傳育種淺析

寧立志　鄭根昌　李志剛

摘 要 現代農業技術是我國農業發展的重要保障，研究農業技術對于提升農業經濟能力有著重要的意義。玉米是我國重要的經濟作物，玉米育種將會直接決定玉米的年產量。通過分析目前關于玉米遺傳育種的研究現狀，指出玉米遺傳育種中的關鍵技術，并探索提升玉米遺傳育種質量的技術措施，從而指導農業玉米遺傳育種的能力。

關鍵詞 玉米；遺傳育種；農業技術；育種技術

中圖分類號：S513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.140

我國是農業大國，大力發展農業是我國的基本國策。對于現代農業技術而言，不僅保障著我國農業領域的發展，更為我國農業經濟提供科技保障[1]。玉米，我國重要經濟作物之一，玉米的育種問題將會直接決定玉米的年產量[2]。玉米遺傳育種技術是近些年玉米技術研究中的熱點，由于遺傳育種能夠大幅提升玉米作物的產量和質量，研究玉米遺傳育種有著重要的理論和實踐價值[3]。

1 玉米育種技術在我國發展存在的問題

1.1 種質資源貧乏，育種難度較大

在我國玉米培育技術的發展過程中，大多數地區都是采用自交系間雜交種，自由授粉已經基本不再使用，來自地方品種的種質資源難有增加。這就說明我國種質資源貧乏，育種難度不斷加大，雖然我國擁有大量的育種資源，但在研究總缺乏充分的考慮，在育種過程中可選擇種質類型相對有限[4]。

1.2 基礎理論研究較弱，高新技術起步較晚

受到我國科研導向和科研投資的影響，玉米遺傳培育技術在應用中存在限制，部分地區發展較弱，尤其是經濟落后地區的區域沒有形成有效的育種技術發展機制。玉米遺傳一種缺乏先進的技術支持；同時，在我國玉米遺傳育種技術應用中，缺乏對高新技術的扶持政策，玉米培育過于滿足現狀，導致科研推動力較弱，不能為玉米育種發展提供良好的支持。

1.3 培育中缺乏品質評估，導致產量高品質差

在進行玉米品種的培育過程中，單方面地追求產量，缺乏對品質的考核，導致品種培育缺乏品質性狀的改良。在品種培育過程中，不能根據產品價值選擇相應的性狀，導致所開發的玉米品種不能滿足市場多元化的需求[5]；同時，在玉米品種的選配中，沒有與市場形成配套體系，導致所培育的玉米中不符合市場競爭要求。

1.4 玉米育種機制存在問題

在我國玉米培育中，存在部分地區采用種子公司專營的模式，導致地區內的育種受到壟斷，缺乏相應的監督，不能提高育種技術的競爭性，在發展中容易受到政策限制，不能充分吸收先進技術，阻礙先進育種技術的應用[6]。此外，目前我國育種公司大部分采用承包地生產的模式，導致育種過程中缺乏專業性，不能徹底去雄。這就導致我國玉米育種整體能力不足，技術水平偏低，不能為玉米種植提供良好的培育支持。

2 玉米遺傳育種及相關技術的應用分析

2.1 DNA指紋圖譜

DNA指紋圖譜能夠進行繪制新品種指紋圖譜，并且發揮保護品種權的作用。該技術主要是借助品種DNA組成，用可見的條碼式譜帶圖譜進行檢測。DNA指紋圖譜能夠利用新品種的基因型，并保證DNA帶譜的穩定性，而避免受到栽培環境的限制，且能夠借助計算機管理[7]。玉米遺傳育種技術中，通過DNA指紋圖譜就能夠獲取豐富的遺傳信息，保證遺傳信息能夠在玉米培育中起到標示作用，且能夠保證玉米品種的獨特性，對于優質玉米新品種，可以借助DNA指紋圖譜庫進行辨別真偽，分析該品種的質量，在必要時可以進行司法鑒定，保證品種開發者的權益。

2.2 基因系族分類方法

在進行評估玉米質量過程中，根據親本遺傳真實性和玉米雜交種純度就能夠確定其品質。在玉米遺傳培育中，根據玉米的基因型進行判定，按照系譜進行相應的分類，確定玉米基因的關系親疏，獲取遺傳距離，計算相應的系譜分析結果。因此，玉米遺傳培育中就能夠按照基因系族分類的方案，確定相應的培育方案，從而推廣相應的應用。

2.3 遺傳圖譜及尋找目標性狀技術

遺傳圖譜能夠在育種中起到選擇分子的作用，SSR標記及檢測技術就能夠獲取相應的檢測結果，在玉米培育中獲得更高的多態性檢測結果，從而構建高密度的遺傳圖譜。其中，遺傳圖譜能夠以功能基因和數量性狀位點進行連鎖分析，確定該功能基因和數量性狀位點的位置。

2.4 轉基因培育技術

轉基因技術在當前的玉米育種中有著廣泛的應用，國外的轉基因工程應用更為成熟，且所應用的轉基因方法越來越多。其中，在玉米培育中容易實現的方法包括以下幾點。

第一，可以利用農桿菌的性特性進行介入。經研究，有2種農桿菌可以應用到基因中。一種是根癌農桿菌，另一種是發桿農桿菌，這兩種農桿菌均含有TI和RI質粒。其中，在實際應用和研究中，TI質粒最為普遍。

第二，基因槍介導轉化法。這種方法的基本原理是將基因包在極其微小的金?；蛘呤擎u粒中，攝入到目標植株柱組織中，表達出染色體性狀，達到轉基因效果。玉米基因槍介導轉化法就能夠實現玉米的轉基因過程，從而實現遺傳培育的作用，且在該過程中無需重復培養原生質體，受體材料、靶細胞來源廣泛，在實踐中可推廣性高。

3 結語

玉米遺傳培育技術能夠有效提高玉米的產量和質量，為玉米作物種植提供保障。我國玉米遺傳培育技術應面對當前存在的問題，根據相關遺傳培育技術的發展，借助DNA指紋圖譜技術、基因系族分類方法技術、遺傳圖譜及尋找目標性狀技術、轉基因培育技術等方法，提高玉米遺傳培育的能力，為我國玉米種植技術的發展提供支持。

參考文獻

[1]王建康，李慧慧，張學才，等.中國作物分子設計育種[J].作物學報，2011，37（2）：191-201.

[2]李慧慧，張魯燕，王建康.數量性狀基因定位研究中若干常見問題的分析與解答[J].作物學報，2010，36（6）：918-931.

[3]王建康.數量性狀基因的完備區間作圖方法[J].作物學報，2009，35（2）：239-245.

[4]Wolfgang H Pfeiffer. Simulation Modeling in Plant Breeding： Principles and Applications[J]. Agricultural Sciences in China. 2007，6（8）：908-921.

[5]陳志輝.玉米抗旱性QTL定位及抗旱品種選育研究[D].長沙：中南大學，2012.

[6]王延波.玉米超高產育種理論與實踐及優化栽培技術研究[D].沈陽：沈陽農業大學，2008.

[7]曹永國，王國英，王守才，等.玉米RFLP 遺傳圖譜的構建及矮生基因定位[J].科學通報，1999，44（20）：2178-2182.

（責任編輯：趙中正）