緊湊型玉米育種方向及創(chuàng)新方法

周洪昌+尹航+周成生+蘇群

玉米是全球性的重要糧食、飼料和工業(yè)原料作物；是禾谷類作物中增產(chǎn)潛力最大的作物，在我國糧食及飼料作物生產(chǎn)中占有重要地位。玉米雜交種在生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用則極大提高了玉米產(chǎn)量。

1.緊湊型玉米育種方向

1.1產(chǎn)量是衡量品種的重要標準。經(jīng)多年實踐研究證明：玉米雜交種產(chǎn)量最為相關(guān)的性狀是單穗粒重，其后依次是倒伏、穗位高、生育期、株高、穗長、百粒重、穗行數(shù)、出籽率和行粒數(shù)。根據(jù)玉米主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)系，對產(chǎn)量影響最大的經(jīng)濟性狀：單穗粒重與株高、穗位高、穗行數(shù)和穗長關(guān)系最為密切；對產(chǎn)量影響較大的農(nóng)藝性狀：倒伏與穗位高和穗長關(guān)系密切。在保證適宜的株型的前提下，要注重選育單穗粒重高、抗倒的長穗、多行型品種；同時不要忽略對品種的出籽率和行粒數(shù)的選擇。

1.2株型方面從提高光合效率和增加密度的角度來看，株高不易太高以中桿品系為宜，穗位處于植株中下部（即1/3-1/2），莖粗系數(shù)大，穗上部莖葉夾角越小越好，但夾角過小，使葉片包被雄穗，則會造成散粉不良。所以緊湊型玉米品種株型應(yīng)是符合株高適中，穗位偏低，全株葉片上沖，穗上部莖葉夾角應(yīng)小于25°，穗下部夾角小于40°；適合機械他收割。

在我國現(xiàn)階段復(fù)種指數(shù)比較高，群體產(chǎn)量增幅不大，生物及非生物逆境脅迫并存的前提下，緊湊型玉米品種必須對各種主要病蟲害的有較強綜合抗性。最近幾年玉米品種的經(jīng)濟壽命縮短，更新速度加快，抗病性和抗逆性的改良成為玉米生產(chǎn)持續(xù)和穩(wěn)定增長的首要目標。因此品種及品系的選育應(yīng)在多環(huán)境下進一步增大選擇壓力，利用異地區(qū)位和環(huán)境優(yōu)勢，加強抗倒、抗旱、耐寒、耐瘠薄品種及自交系的篩選，在絲黑穗、葉斑病、莖腐病和玉米螟蟲高發(fā)地區(qū)鑒定、篩選高抗材料，全面提升新品種的適應(yīng)性和抗逆性。

2.緊湊型玉米育種中存在的問題

2.1隨著種業(yè)市場化進程，玉米育種愈來愈顯示出它的商業(yè)化方向，新的玉米品種所帶來的高回報，致使育種單位龐雜，無法形成優(yōu)勢力量，效率低下。緊湊型玉米育種起步晚，新品種少，模擬品種多，品種存在缺陷。國內(nèi)雜交種相比較，它表現(xiàn)為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，而且比較早熟，后期脫水快，出籽率高，容重高，籽粒商品品質(zhì)好，適合機械化收割。它的弱點在于前期發(fā)根慢，容易出現(xiàn)一定程度的根倒，耐密性和適應(yīng)性還不夠好，感蟲，而且大小斑病、病毒病（矮花葉）都有所發(fā)生，雖然尚未對產(chǎn)量構(gòu)成影響，但隨著推廣時間和面積的擴大，存在一定的風(fēng)險。

2.2在既念上對于緊湊型的理解各育種單位及各育種帶頭人還有一定的分歧。一種是緊湊型玉米莖葉夾角平均小于25°，穗下莖葉夾角小于39°；另一種認為緊湊型玉米葉片上沖，穗上部莖葉夾角小于25°，穗下部夾角小于40°；因而只能把莖葉夾角在一固定范圍內(nèi)的株型統(tǒng)稱緊湊株型。

3.緊湊型玉米育種創(chuàng)新方法

3.1將優(yōu)良地方種質(zhì)群體其中之一或某兩種或幾種地方品種雜交，針對植株形態(tài)及產(chǎn)量性狀進行輪回選擇，不斷提高其有利等位基因頻率，為今后的育種工作提供豐富的基礎(chǔ)材料。并與外引種質(zhì)、熱帶種質(zhì)組建群體，利用地方種質(zhì)的早熟性和對當?shù)厣鷳B(tài)條件的適應(yīng)性，與具有較強的抗逆性、植株形態(tài)好的、產(chǎn)量潛力大的種質(zhì)組建群體，導(dǎo)入特殊的有利基因，經(jīng)過適應(yīng)性訓(xùn)化和選擇，能在較大程度上改變玉米的適應(yīng)性和農(nóng)藝性狀，在導(dǎo)人過程中選擇強度宜寬，盡量保留遺傳變異。

3.2借鑒普通玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新方法，壘面系統(tǒng)地整理、改良和利用地方種質(zhì)資源，總結(jié)已有的雜交組合親本的親緣關(guān)系、遺傳多樣性；利用二環(huán)系法、回交法、復(fù)合雜交和群體輪回選擇等方法選育新的緊湊型玉米種質(zhì)資源。

3.3誘變育種作為雜交育種難以替代的一種玉米種質(zhì)創(chuàng)新有效途徑在國內(nèi)外已成為一項成熟技術(shù)，且其誘變效果遠高于電離輻射。另外，化學(xué)誘變劑也可誘導(dǎo)玉米孤雌生殖獲得純二倍體。在利用v、x等電離輻射等物理手段方面，壬桂榮等利用Y射線輻照玉米自交系E2 8，成功選出了2個高配合力的優(yōu)良玉米種質(zhì)材料。

3.4玉米的野生近緣植物類有2個種，即一年生墨西哥類玉米和多年生類玉米。其在自然界的競爭和自然選擇條件下形成了許多優(yōu)良特征特性，特別是在抗逆性、抗病蟲害、品質(zhì)等方面。將其有益基因?qū)耄瑢@得豐富的多樣性的種質(zhì)資源，是加快育種進程的重要途徑。

（作者單位：150431北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司）endprint