畢慧芳
摘 ? ?要:甜玉米、糯玉米是人們日常生活中的主要食源,也是重要的經濟作物。為獲取更優質的種子,滿足更廣泛的群體,采用創新育種方式,促成甜、糯玉米的優質融合,選育出可優化的系列鮮食甜糯玉米新品種種系,成為研究的熱門和重要方向。對鮮食甜糯玉米新品種的選育內容及方法進行了研究。
關鍵詞:鮮食甜糯玉米;新品種;選育;推廣
文章編號: 1005-2690(2021)05-0013-02 ? ? ? 中國圖書分類號: S513 ? ? ? 文獻標志碼: A
玉米是我國主要的農作物之一,全國各地區根據不同的自然環境特征,經過不斷改良,研制出了適合不同地區環境的優質品種。其不僅口感好、營養豐富,還具有抗旱、抗災、抗蟲、增產等優勢,我國每年都有不同的玉米新品種推向市場。糯玉米不僅含有大量微量元素,如鐵、鈣、錳、銅等,還含有生物堿、賴氨酸、蛋氨酸等7種氨基酸[1]。特別是其富硒量為普通玉米的8倍,有很好的抗癌、預防心腦血管疾病的作用,備受民眾青睞,有巨大的消費群體,所以相關專家都在不斷地對鮮食甜糯玉米進行研究改良。
1 ? 鮮食甜糯玉米的研究情況
甜糯玉米是一種集甜玉米和糯玉米于一體的新型鮮食玉米,即同一個玉米果穗上的籽粒既有糯質的,也有甜質的,甜糯隨機相間排列,解決了以往糯玉米不甜、甜玉米不糯的不足。縱觀我國鮮食玉米種植格局,在廣東、浙江、江蘇等南方省區以種植甜玉米為主,在甘肅、新疆、山西等省區以及北方地區以發展糯玉米為主,人們對鮮食玉米風味的追求基本呈現“南甜北糯”的分化狀態。因此,目前鮮食玉米的育種仍以甜、糯單一性狀研究為主,但育種家也對甜糯型鮮食玉米的育種研究進行了積極探索。根據掌握的資料,目前對鮮食甜糯玉米的研究有代表性的是涂華玉、虞亞珍團隊的研究,他們采用雜交技術,利用甜、糯不同類型的玉米自交系雜交,在F1果穗上出現籽粒類型分離進行選育,雖然這種方式簡單、效率較高,但由于控制甜糯性狀的胚乳突變體之間存在基因互作,育成的甜糯玉米沒有從遺傳學上真正將甜質和糯質基因相結合。另一派別就是自交系技術,謝孝頤團隊提出在F2群體中分離出甜糯雙隱性基因組合,再將其與普通糯玉米回交,使甜糯兩類基因各自表達,并同時著生在同一果穗上,達到培育既甜又糯風味鮮食玉米的目的。但是這種自交系的選育時間較長,且田間系圃量大,工作繁雜,阻礙了鮮食甜糯玉米的大面積擴繁。特別是育種單位長期使用一些骨干近緣親本,導致現有品種遺傳基礎狹窄,鮮食玉米種質資源同質化程度較高,育成的甜糯玉米品種適應能力較弱,無法大面積推廣[2]。
2020年,為加快鮮食甜糯玉米新品種選育和推廣,促進種植業結構調整,為品種審定和布局提供可靠依據,帶動玉米產業的發展,我國對鮮食甜糯玉米品種試驗設置了8個區組,安排鮮食甜糯玉米品種試驗10組,參試品種149個次,為優質品種的選取提供了充足的科學試驗依據。
2 ? 選育內容
為尋找更加適合新疆區域規模化種植的鮮食甜糯玉米新品種,可通過對引進的種質資源進行自交、測交和結合,進行農藝性狀、經濟性狀、配合力等方面的綜合選擇,選出優良品系,早代測配,以確定雙親主要功能方向,利用一個血緣和地理遠緣優勢特點及雜交優勢原理組配雜交品種。
2.1 ? 開展創新種質與育種技術研究
在充分挖掘和利用我國現有應用的糯玉米品種資源的基礎上,通過引進外系物種,如美系、熱帶、亞熱帶甜玉米種質等,進行種質資源的分析研究、整理、篩選和改良,施行甜玉米種質擴增、改良和創新,將wx(糯)、su(普甜)、sh(超甜)、bt(超甜)及se(加強甜修飾基因)幾個隱性基因類群以外的bm基因導入現有優異種質中,并應用于甜糯玉米育種,培育品質高、口感好、皮薄的優良品種。對優良甜糯玉米種質的擴增,利用分子標記技術,篩選與品質、產量、抗性基因緊密連鎖的分子標記,對現有種質進行鑒別、評價和分類來實現。另一方面,采取創新育種技術,加快育種進程,在種質配置組合或選育二環系的過程中,不論是直接或間接采取外來物種,都要對其特性進行深入研究,在充分了解其性能之后,再進行復合雜交、群體輪回選擇,并對群體進行遺傳多樣性分析、聚類分析和遺傳距離計算,加快目標性育種速度。同時充分利用分子標記輔助選擇技術,開發與甜糯玉米產量、抗性、種植性、口感等數量性狀一致性關聯緊密的標記或基因內功能標記,然后對標記進行性狀鑒定與選擇,盡可能排除環境效應,獲取最優的育種效率和水平,在節省成本的基礎上提高精準性。在種系選擇上采取雙單倍體技術,其速度快、準確率高,用2個世代即可獲得穩定純系。也可以通過自我研究掌握和引進消化吸收的方式及路徑,采取自交系統的純化和選育技術。
2.2 ? 開展優質鮮食甜糯玉米新品種選育及栽培研究
在現有普通玉米轉育的基礎上,獲取優質、高產、高抗性的鮮食甜糯玉米,充分利用現代創新技術,通過完善和利用雜交優勢利用、群體改良與輪回選擇、抗逆性改良、單倍體育種技術來獲取高品質的優良種系,能夠選育出更好適應生物逆境和非生物逆境、高配合力、品質優的自交系,在產量、品質、適應性、抗病性等多項品質指標上都獲得良好的改良。通過將能夠明顯改善口感的bm基因與已經熟知的上述幾個隱性基因類群進行交叉融合,經過系列雜交-回交選育過程,可選育出多個不同的隱性基因自交系,以滿足不同地區不同自然屬性、各地不同消費者不同口感風味的需求,可以根據不同保健需求,調節雜交組合產生的雜交種籽粒甜糯比,來滿足不同的甜度需求及糯性強弱。但是產業化及推廣應用并不是如此簡單,從選育、育種到栽培是一個系統的標準化過程,選育僅是其中一個環節。
與歐美發達國家相比,我國目前對鮮食甜糯玉米的生產配套技術研究并不占優勢,我國的無公害標準化生產技術還沒有提上日程,栽培方法基本上依靠以往的經驗,嚴重影響鮮食玉米的單位產量和產品質量。新的育種必須有配套的栽培管理模式,才能取得高品質的玉米,也才能體現新種系的優質特征,所以在研究選育過程中也要同時探索標準化栽培技術,對新品種種植適宜的種植密度、肥水調控和病蟲草害綜合防治技術都要同步跟進研究,實現良種標配的栽培管理,體現新品種的優勢潛力。通過優化養分管理措施,挖掘氣候生產潛力,實現鮮食甜糯玉米關鍵栽培技術的標準化。
鮮食甜糯玉米新品種選育的目的是推動優質種系的產業化,以滿足更多消費者的需求。選育、栽培之后并不是就結束了,還要進一步實現新品種的安全制種與加工,要進行種子的產業化推廣應用,建立有效的鮮食甜糯玉米新品種產業化的運作體系,保證種子有人用、愿意用、滿意用。只有這樣才能保證種子工程的良性循環。因此,要保證種子后續選育的跟進,必須建立規模化、標準化、安全制種的技術體系,探索一套先進的種子加工技術,最大程度上保證種子的發芽率和活力,進一步提高種子的附加值。
3 ? 研究方法及路線
實現鮮食甜糯玉米新品種的選育及推廣研究方法如下:①創新種質資源庫,建立優質高產骨干自交系。在常規育種基礎上,集成應用雜種優勢利用、分子標記輔助育種技術、雙單倍體育種及誘變等技術,將本地與外來種質相互改良,利用疆內種質對當地自然條件的良好適應性,與具備很多優質特征的外來種系相互改良、種質互導,實現特殊的有利基因導入改良、馴化和選擇,獲取適合疆內地區鮮食玉米的種質種系,創造一批優質、高產、適應性廣、綜合性狀優良的鮮食玉米骨干自交系。②對骨干自交系進行對比分析鑒定,選取優質品種,按照性狀互補的原則進行雜交測配,利用多種隱性基因系組配更適合新疆的高產、優質、口感鮮美的甜糯玉米雜交種。對鮮食甜糯玉米栽培標準化生產關鍵技術創新與集成,建立一套更加適合疆內氣候、土地特征的現代化農業良種良法標準化試驗田,保證優異種子優良品質代代遺傳。③開展新品種的品種篩選鑒定,通過大數多點試驗,觀察選種的適應性和穩定性,研究新品種親本的保純、種子快速擴繁、配套制種、高效栽培、精細加工等技術。④建立推廣宣傳應用路徑,通過加大栽培培訓、免費試用、銷售業務培訓等,拓展優質品種產業化應用空間。
要實現上述研究內容,采用的技術路線為:加強現有優質資源的創新改良,完善充實基礎材料工作,拓寬甜糯玉米種質,通過比較試驗篩選創建具有廣泛遺傳基礎的優異群體→構建新的試繁模式,利用雙隱性基因系和三隱性基因系雜交組配優質、高產、口感好的鮮食甜糯玉米組合→進行標準化栽培技術研究,實現良種良法標配→實行選育、繁育和示范應用推廣相結合,進行新品種規模化生產和產業化開發。
4 ? 結束語
隨著我國人民生活水平的提高,保健意識越來越強,對鮮食玉米果穗產品需求量大增,處于供不應求的狀態,以往零散、粗放、不成規模的種植模式已經不能滿足需求,急需研制出高產出、適應性廣、口感好、可調控的新種質鮮食糯玉米來滿足市場需求。目前甜玉米和糯玉米都育出了一批較好的雜交種,但甜和糯是分離的,真正的鮮食甜糯玉米種系及產業化應用還有很長的路要走。
參考文獻:
[ 1 ] 郝德榮,冒宇翔,陳國清,等.我國鮮食甜糯玉米育種現狀與展望[J].浙江農業科學,2016(4):478-481.
[ 2 ] 魏常敏,宋萬友,周文偉,等.鮮食糯玉米蒸煮品質綜合評分和品質性狀相關分析[J].湖南農業科學,2020(9):79-81.