陳瑞杰 劉東勝 孫 招
(北京聯創種業有限公司 北京市 100081)
改革開放以來,玉米的產量和玉米育種水平均有著顯著的提高,玉米育種的研究也不斷深入,一方面是因為我國人口數量總多,而玉米作為一種重要的糧食作物為了滿足溫飽問題的需要,玉米育種的研究需要一直進行下去;另一方面,科學技術的進步,尤其是生物技術的發展,促進了玉米育種技術的研究。但是,由于種種因素的限制,我國的玉米育種技術并沒有跟上國際水平,現在也還不能完全滿足生產生活的需要,所以玉米育種技術的研究還需要繼續進行。
通過將其他緯度玉米品種的資源導入我國玉米,從而培育新的玉米品種,豐富我國玉米品種的資源[1],在新品種玉米種選取適合我國玉米生長的品種,得到能夠提高玉米質量或者提高玉米產量的新品種玉米。此外,我國也進行玉米自交和雜交實驗,眾多的實驗為選取優秀品種提供了良好的基礎,也確實在實驗品種中,選出了新自交系的品種,這些品種質量好、產量高,還具有高密度種植、生長周期短、抗病、抗倒等一種或幾種優秀品質,廣泛受到好評,為我國玉米品種缺乏的問題提供了解決辦法。
在生物技術發展的推動下,我國的玉米育種技術中也開始應用分子標記技術,隨著分子標記技術使用日漸趨于系統化和規范化,玉米育種技術也取得了一些顯著成果,分子標記技術對于鑒定玉米種子純度和真偽都有著快速高效的作用,此外,還可以利用分子標記技術進行玉米品種的遺傳分析和基因效果分析,對于改良玉米品種,從而改良玉米品質有著很大的幫助,所以分子標記技術具有廣闊的應用前景[1]。
鑒于我國國土面積廣闊,各個省市分布于不同的緯度,玉米的生長狀況受到到底氣候條件和地理位置的影響,同一玉米品種在不同地區的生長狀況也不同,所以需要各個地區根據本地的條件進行玉米品種的開發[3]。但是,由于地區經濟條件和發展水平等的限制,很多時候不能開展玉米育種的研究,而其他地區,由于實地試驗不便,也很難幫助進行玉米育種研究,使得很多地區種植的玉米與當地條件不相符,造成玉米產量、質量以及其他品質下降,嚴重影響了我國玉米發展水平整體的提高。
目前我國很多地方甚至還沒有開展玉米育種的研究,新品種玉米也受到試驗條件的限制并沒有得到廣泛的普及,各個地區很少有針對玉米育種的創新。此外,我國的玉米育種技術發展主要是從改革開放開始的,其很大一部分原因是因為引進了外國玉米品種和外國玉米育種技術,所以我國的玉米育種技術的發展一直與發達國家具有一定的差距,常常引進外國的新進技術,雖然一定程度上加快了我國玉米育種技術的發展,但是很大程度上也造成我國玉米育種技術的創新能力差,阻礙了我國玉米育種技術的長遠發展。
目前,我國市場對玉米的產量和質量要求都較高,從玉米育種現在的情況來看,單純的依靠傳統的人工選擇和自然進化的方法很難滿足玉米發展的需要[3],依靠技術引進對于我國玉米育種技術的發展也不是長遠方法,所以需要我國依據自身發展情況研制適合的玉米育種技術和玉米品種。但是由于我國對玉米育種的投入和研究有限,所以我國現在的玉米育種技術較落后,與發達國家也還有較大的差距。
由于現在我國的玉米可以進行進口,所以對于玉米育種的研究投入還不夠多,科研經費受到限制,很多研究單位的研究設備較為落后,研究手段也不夠先進,研究規模較小,直接影響了我國玉米育種的發展,此外,我國的科研力量也較為分散,因為各個地區需要針對自身的情況進行玉米育種研究,所以科研力量分散于各個地區,不同地區集中于自身的發展需要,但是分散的科研力量使得一些小規模的科研中心很難開展有效的玉米育種研究,這嚴重阻礙了育種研究的推廣,使得我國的玉米品種更新換代速度緩慢。
病害是影響玉米產量的一個主要因素,而病害受到溫度、水資源、氣候等多方面的影響具有很大的不確定性,所以針對病害本身進行防御具有一定的困難,即使可以有效控制住原有病害,也會產生新的病害[2],因此玉米病害的全面控制有較大的困難。此外,玉米的正常生長還廣泛受到蟲害和干旱問題的影響,同時,化肥的廣泛使用,雖然提高了玉米產量和玉米質量,但是也造成了,土壤和水質條件的惡化,所以今后玉米育種要將抗病害、抗蟲害、抗干旱、化肥高效利用等作為一個主要的發展方向。
玉米的高產穩產育種是我們一直關注的主要問題,除去病害、蟲害等的影響,玉米品種是影響玉米產量最重要的因素,所以利用玉米育種培育新品種玉米來實現玉米增產是未來育種的重要發展方向。玉米產量的提升,依靠單純的產量性狀選擇已經很難得到進一步的提高,所以應該充分調動研究的資源庫,針對有潛力的玉米性狀進行品種改良,或者針對已有品種進行種植條件的研究,以求進一步提高我國的玉米產量。
分子標記技術與轉基因技術都是在常規育種技術上融入生物技術的玉米育種技術[2]。根據我國現在的玉米育種技術發展情況看,分子標記技術與轉基因技術均已經取得了突破性的進展。分子標記技術可以實時的檢測玉米不同階段、不同環境的玉米性狀,通過早期的檢測常常可以較早的確定培育品種,能夠做到省時省力,極大地方便了玉米育種的進行。玉米轉基因技術打破了物種限制和有性雜交障礙,與依靠自然基因突變相比其所需要的時間更短,并且可以有針對性的進行基因變換,很好地解決了玉米可利用資源缺乏的問題。但是,目前我國分子標記技術和轉基因技術的利用還不夠全面,在很多方面的應用還有待開發,是未來玉米育種的重要發展方向之一[4]。
玉米育種的快速發展,是玉米育種不再局限于提高玉米產量,也開始要求提高經濟效益,例如要求玉米含有高賴氨酸、高油、高淀粉,針對玉米用途的不同對于玉米的性狀也提出了不同要求,例如,對于用于動物食用的玉米,要求玉米具有良好的可加工性和高飼料價值,對于用于人食用的玉米,要求玉米具有甜、糯等好的口感和一定的營養價值,針對不同的玉米用途培育特用和專用的玉米品種,對于調整農業產業結構、滿足市場需求和人們對于高品質生活的需求有著重要的作用,提高經濟效益也成為玉米發展的一個重要方向。
雖然從改革開發之初至今我國的玉米育種取得了一定的成果,但是較發達國家相比情況依舊不容樂觀,因此需要各科研單位在明確玉米育種發展方向的前提下,更加努力的進行玉米育種的研究。國家相關部門也應該在科研經費以及技術引進發面提供一定的幫助,結合我國整體以及各地區的玉米育種發展情況,緊跟玉米育種技術發展的潮流,努力滿足各方面對玉米育種的提出的要求。