如何有效提高玉米育種效率的思考

□ 魚亞蘭 李玉亮 李瑞淑 柴書玲 魏周霞 侯啟雷（蘭州新區現代農業投資集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

玉米作為我國主要農作物之一，種植面積廣泛。玉米的種植、產量等是我國農業發展中的重要研究內容。研發新品種，是實現玉米種植增產的關鍵性因素，因此必須加強對提升玉米育種水平的研究［1］。本文聯系玉米育種發展現狀，對當前玉米育種存在的問題進行詳細分析，從明確育種目標、選擇玉米種質、構建優勢群、確定科學育種方法等方面入手，提出提高玉米育種效率的策略。

一、玉米育種發展現狀

在我國糧食生產過程中，一直以來都十分注重玉米育種工作，通過種質改良和先進育種技術運用，已取得了較好玉米增產增質效果。從總體上來看，我國玉米育種發展現狀表現為：

（一）育種數量明顯增加

當前我國玉米育種品種已經有上千種，這些品種基本都通過了品種審定委員會的評審，推廣應用前景十分廣闊，一些玉米品種不僅生命力、抗病力非常強，而且實際產量可以達到660kg/畝。另外，在一千多個品種中，有五百多個屬于自交培育系列，不僅豐富了玉米育種的方式，而且增加了新品種的數量［2］。

（二）種質改良擴增受到重視

隨著玉米育種經驗的不斷成熟和國外先進育種技術的有效運用，人們傳統育種思想也在不斷改變，農戶玉米種植中采用優質的玉米種子，種植改良研發的新品種，其成效受到了很大的關注和認同。

（三）育種技術不斷突破

隨著現代科學技術不斷發展，各種先進技術手段在玉米育種工作中也得到了廣泛應用，比如，將現代生物技術應用到玉米育種中，不僅為玉米育種開辟了新途徑，而且可以在短時間內為人們提供更高產優質、抗病力較強的玉米品種；又如，將農桿菌介導法、基因槍法等轉基因技術手段運用到玉米育種當中，不僅可以研發具有較強抗澇、抗旱和抗風的新玉米品種，還能促進農業生產中經常遇到的問題得到有效解決［3］。

二、玉米育種現存問題

現階段，玉米育種工作開展還存在以下問題亟待解決：

（一）育種目的不明確

不同區域玉米生長環境存在一定差異，再加上同一地區的種植土壤有所差別，玉米種植效果也不盡相同，這就導致將其他地區優質玉米品種引進后無法取得預期效果。與此同時，開展玉米育種工作還容易受到地質環境、氣候條件的因素影響，在不明確育種目標情況下開展玉米育種工作，也無法取得理想效果。

（二）種質資源缺乏創新

由于玉米種質資源缺乏創新，進而引發適應范圍狹窄、推廣面積不足等問題，特別是在玉米自交系方面，主要采用方法有系譜法、二環系等，雖然在對自交系進行改良后可以取得促進新自交系選育工作，但是經過長時間的發展，新品種遺傳缺乏適應性問題也會逐漸顯露出來，不利于玉米雜交種選育目標的實現［4］。另外，由于新培育的自交系玉米品種本身就不具備足夠的遺傳基礎，實際推廣應用中容易出現不具備較好抗逆性和抗病性能力的問題，對玉米育種持續發展和增產提質作用發揮也會帶來極大影響。

（三）育種技術有待提升

隨著現代科學技術不斷發展，我國玉米育種工作有了先進技術的支持并取得了一定的進步，但是受到研究人員能力不足、研究設備技術落后等因素影響，導致在玉米育種工作開展中，傳統工藝依然占據著主要地位，特別是在傳統工藝與現代高新技術相融合方面還有待進一步優化，進而對玉米育種效率和效果帶來較大的影響。

（四）育種領域較為混亂

當前市場存在玉米品種比較多，并且受到育種領域管理存在漏洞影響，使得玉米育種領域較為混亂，特別是一些非玉米育種企業，在巨大利益誘惑下加入行業競爭當中，并通過使用其他單位培育母本進行自交，然后打上新品種名號進入市場，對其他企業的研發結果進行竊取，不僅嚴重阻礙了玉米育種技術發展，還極大影響了市場有序競爭［5］。

三、提高玉米育種效率的策略

（一）明確育種目標

在明確育種目標指導下，可以推動玉米育種工作更有針對性地展開，實際育種效率與效果也能得到保障。操作中，可以結合當前玉米育種發展趨勢，將育種目標確定為：一是高耐密型玉米新種的選育與研究；二是優質專用品種的選育；三是重視基礎研究解決遺傳基礎較為狹窄、基礎材料比較匱乏等問題；四是通過采用先進育種技術，全面提升新玉米品種的抗逆性和適應性；五是重視雜交優勢群體研究，并在育種工作中對雜種優勢模式進行應用；六是對綜合效應值比較高的糧飼兼用玉米選育加強研究與培育；七是加強常規育種技術與現代生物技術相融合，培育綜合資質比較好的新玉米品種。實踐中，要保證玉米育種目標制定科學合理，除了要嚴格遵循因地制宜原則以外，還要根據所在地區實際自然資源條件和國家生產發展需要，對玉米育種目標進行制定和調整，并盡可能避免出現無目標選育、盲目選育的情況［6］。

（二）玉米種質選擇

玉米種質的科學選擇，是提高玉米育種效率的關鍵，實際操作時可以從以下幾方面入手：

1.充分利用地方玉米種子

地方的玉米種子在生長條件、種植技術等方面都有較突出的優勢，將其引入到其他地方進行培育，不僅可以使其擁有更優秀的生態適應性，還能提高實際玉米產量和抗病性，這時候開展玉米育種工作，就可以對地方品種進行大量考察和合理選用。

2.采用外地優良玉米品種

相較于區域內的玉米品種，來自區域以外的玉米品種會更加豐富，并且優質玉米品種也非常多，引入時雖然可能會發生適應性不強的問題，但是在充分利用優質種植特性對遺傳基礎進行延伸拓展以后，可以取得種植性狀優化效果。適當引入一些國外優秀玉米品種，還能夠對我國玉米種子基因優勢進行培育，并達到提高育種效率與質量目的，比如云南地區在引入泰國和南非優質玉米品種以后，所培育出的新一代根系發達和抗倒伏能力強的玉米品種，不僅具有十分突出的種植適應性，而且能夠提高玉米種植產量與品質。

3.利用雜種優勢模式

通過大品種選系篩選出較為優質的玉米品種，整個過程可以全面了解自交系的遺傳背景，并在改良自交系和雜交種選配中，極大降低組合選配盲目性，玉米育種工作開展效率也能得到明顯提升［7］。

（三）構建優勢群

在對玉米雜種優勢群進行建立以后，可以對現階段玉米雜種優勢群進行細化，在有效反映玉米自交系遺傳背景的基礎上，開展玉米育種研究，能降低自交系和雜交系組合選配的盲目性，進而達到提高玉米育種效率的目的。實際操作中，對雜交優勢群進行科學劃分，需要對研究目標、所選材料等進行綜合考慮，并在玉米選育工作開展之前，對玉米自交系進行雜種優劣群合理劃分，執行時也要考慮到生育期、粒色等農藝性狀，另外要注意劃分的雜種優劣群不宜過多，以防止對玉米育種效率和品質帶來不利影響。實踐證明，采用三群法和三角形雜種優劣群模式，可以促進優良雜交組合的選配，并確保玉米育種效率與效果。

（四）科學育種方法

育種方法的選擇將直接影響到玉米育種的效率，這些方法主要有：

1.群體間相互輪回選擇和二環選系

循環育種是種質改良和創新的有效路徑，實際操作中它們的共同基礎就是統一和簡化雜種優劣模式，并在提高雜種優劣群配合力中，取得較好玉米育種效果。經過育種專家多年研究發現，輪回選擇所積累的遺傳增益與二環選系增益處于相當水平，不過采用二環系育種方法在實際操作上更加簡單方便，實際育種選系時，所需要運用的材料主要為單交種或商品雜交種。隨著現代科學技術不斷發展，甚至還可以利用國外材料選育出配合力度更高和適應性更強的優良自交系，而輪回選擇在玉米種質擴增和改良中應用較多，可以為產品和種質創新提供起點較高的材料基礎，并且依托雜種優勢模式，使其與現有育種材料相互融合，可以進一步提高雜交組合玉米品種優勢水平和產量潛力，最終達到增加自交系選擇多樣性的目的［8］。

2.密植育種與多點鑒定

在開展玉米種植改良和創新育種工作中，基因型還經常會受到環境和生態條件影響，這時候就可以在利用二環系育種的基礎上，采用增加植株密度和創造嚴酷逆境的方式，開展多點鑒定和穿梭育種工作，既能夠選育出適應性更強的優良基因型，還能促使玉米育種效率提高。實踐中，備密植育種法選育自交系和鑒定雜交組合，簡單來說，就是在選育二環系的早期階段，適當加大自交系的種植密度，并從中選擇各種性狀表現較好的自交系，然后在雜交種鑒定中利用密植與稀值對照結果，明確雜交組合的適應性，甚至還可以鑒定出基因型對微環境的反應，最終選育出抗病伏、耐貧瘠、耐高溫等能力較強的新品種進行推廣應用。而多點鑒定與穿梭育種則是利用不同生態區的自然環境，對玉米品種的適應性進行鑒定，由于不同地區自然環境不同，因此可以同時開展多個品種鑒定工作，不僅可以得到不同品種的新雜交組合適應性和穩定性數據，還能加速玉米育種的整個工作進程。

3.單倍體誘導與現代生物育種技術

單倍體誘導育種主要是依托自然界發生和人工培育的單倍體植株，在對其進行自然和人工加倍以后得到純合二倍體植株，然后再在其中進行自交系選育，這一方法運用可以加快玉米選育工作進程，所得育種效果也較好［9］。而現代生物育種技術的運用，主要是將現代發展的生物技術引入到玉米育種領域當中，比如DNA分子標記在玉米育種種子純度鑒定、基因定位、遺傳多樣性分析、雜種優勢群劃分等中應用較多，能夠起到加速育種進程和提高育種效率的作用；又如轉基因技術在玉米育種中應用，可以將玉米基因庫中不存在的抗性基因有效導入到玉米基因庫當中，在順利實現基因重組的基礎上，玉米育種水平也得到極大提升，現目前采用回交改良方法實現抗病、抗蟲等基因導入優良自交系，已經取得較好效果。

（五）規范市場秩序

要推動玉米育種工作更好地開展，并保證育種效率與質量，就要對玉米育種市場秩序進一步規范。相應措施包含：

1.建立規范市場秩序

要防止不良企業惡性競爭情況，并對育種企業培育成果實施有效保護，就要對玉米育種企業市場準入制度進行優化完善，特別是在企業綜合資質方面，可以適當提高市場準入門檻。同時，針對市場上出現的違規操作，要完善相應法律法規和懲處措施，對于玉米育種企業要加強監管，及時發現違規操作情況，并結合實際對其進行嚴厲懲處，在防止類似問題再次發生的同時，為玉米育種企業開展工作營造良好的市場環境。

2.加強新品種鑒定審核

實踐中，除了要對品種的來源及資料進行嚴格審核和細致調查以外，還要利用專業手段和技術對相近品種進行分辨和處理，嚴厲禁止不良企業換皮入市的情況出現。同時，可以緊密圍繞玉米育種的過程和取得結果，對相應數據資料進行收集、整理、對比和分析，并在加強審查和鑒定中發現假冒偽劣情況，最終推動育種市場健康持續發展。

3.創造良好市場環境

我國幅員遼闊，不同地區地理位置、氣候環境、地質條件等也存在一定差異，開展玉米育種工作時應結合地區實際調度分配研發資源，并通過加大研發技術資金投入力度、制定更加科學合理研究計劃、組建更高水平研發隊伍等，創造更好的玉米育種市場，并提升玉米育種效率與效果［10］。

四、結語

本文探討了如何有效提高玉米育種效率。玉米作為我國主要農作物之一，做好玉米育種工作直接關系到玉米種植產量、品質和效益的提升，對推動我國玉米種植業健康可持續發展也有著十分重要的現實意義。不過，實際育種工作開展還存在育種目標不明確、種質資源缺乏創新等問題，極大降低了玉米育種效率與效果，需要聯系實際對這些問題展開深入剖析，并通過做好明確育種目標、加強種質選擇、采用科學育種方法、規范市場秩序等工作，為玉米育種工作開展提供一個較好的環境，玉米育種效率與質量也能得到提高。