提高玉米育種效率的技術途徑及方法分析

李素榮

（河南金博士種業股份有限公司獻縣分公司，河北 滄州 062250）

玉米是我國的主要糧食作物之一，是決定我國農業經濟快速發展的重要因素，提高玉米育種的效率能夠有效地促進我國農業和社會經濟的快速發展。生物科技的發展為玉米育種提供了新的方式，提高了玉米的總產量和生長質量，結合國內外玉米育種經驗和先進的生物科技技術培養出優良的玉米品種，為我國玉米生產和糧食安全奠定良好的基礎。提高玉米育種效率已經成為我國農業科學家的首要工作目標之一，受到黨和國家的高度重視，所以探索提高玉米育種效率的方法已經成為了重中之重。玉米高質量生產能夠滿足我國人民對糧食作物的需求，促進我國糧食安全以及畜牧業的可持續發展。對我國現有的玉米育種技術進行改革和創新，研究符合我國玉米生長環境的育種方式，調整玉米育種的目標，選育出符合我國玉米生產環境的高產優質玉米品種，有效地提高我國玉米育種的水平[1]。

1 玉米育種目標

隨著生物科技的快速發展，種植業的市場競爭已經轉化成品種和研發實力的競爭，擁有優質的種植品種便擁有了市場。目前，我國玉米育種事業的競爭者主要是國外大部分種植業巨頭，他們手中掌握著先進的育種模式和豐富的育種經驗。我國相關工作人員在開展玉米育種工作中，可以充分了解和研究國外公司的育種技術和模式，找出我國在玉米育種事業中的問題和不足，仔細研究我國玉米生長的環境，創造出適合我國生產的玉米育種方法，促進我國玉米育種事業的快速發展。玉米育種目標的實現，需要農業資源和創新技術的高度整合，形成符合國情發展和市場化需要的產業技術鏈，以提高玉米育種效率為企業目標，運用現代技術來減少資源的浪費，真正實現玉米育種事業工廠化研發流水線。

2 提高玉米育種效率的價值

玉米是我國主要農作物之一，在解決人民群眾溫飽問題、保證糧食安全和供給畜牧業飼料等方面都發揮著十分重要的價值和意義，促進了我國社會經濟和農業經濟的快速發展，是我國糧食增產的主力軍之一。從中華人民共和國成立至今，通過幾代農業科學家的不斷努力已經大大提高了玉米育種的效率，豐富多樣的優良玉米品種提高了玉米的產量，滿足了社會生產和人民群眾的生活需要，對提高我國玉米產業競爭力有十分重要的影響。目前，我國的玉米育種品種已經達到上千種，這些玉米育種品種符合我國農業生產的環境，具有較強的抗逆性和抗病力，為我國農業經濟的發展奠定了良好的基礎。所以，探索提高玉米育種效率的技術和方法，能夠有效地促進我國社會和農業的快速發展，提高我國在世界上的地位。提高玉米育種的效率將先進的生物技術應用到玉米育種工作中，為玉米育種開辟了新的育種途徑，所研發出的高品質、抗病力強的玉米品種，避免了由于農業生態環境對玉米造成減產的問題，有效地提高了玉米的產量，保障了我國的糧食安全和畜牧業經濟發展。提高玉米育種效率是提高玉米產量的有效途徑之一，運用先進的現代技術探索出符合我國農業種植環境的玉米育種方法，來保障我國農業經濟的穩定發展。

3 提高玉米育種效率面臨的挑戰

3.1 玉米育種目標不夠明確

玉米育種目標不明確是開展提高玉米育種效率工作所面臨的挑戰之一。我國地域遼闊，在不同地區玉米的生長環境和種植土壤存在著較大的差異，導致適合在本區域內生長的優質玉米品種無法在其他區域得到相同的效果，對開展提高玉米育種效率工作的農業科研人員造成了一定的阻礙。玉米的生長對于環境、氣候因素要求很高，極易受到不良環境氣候因素的影響，沒有明確的育種目標會導致科研人員無法合理地開展玉米育種工作，從而不能創造出符合理想效果的優質品種，抑制了玉米育種效率提高工作開展的進程[2]。

3.2 玉米育種資源缺少創新

由于目前我國在開展玉米育種工作中所運用到的玉米品種資源沒有較強的創新性，造成所孕育出的優質玉米品種推廣面積不足、適應范圍較窄等問題，對玉米育種工作的開展造成了不利影響。在玉米自交系方面，玉米育種工作人員主要采用系譜法、二環系等方法，雖然在短時間內可以促進新自交系選育工作的有效開展，但隨著時間的加長，所孕育出的玉米品種遺傳缺陷問題也逐漸凸顯，無法實現玉米雜交種選育的目標。根據生物遺傳學和玉米育種實踐表明，優質高產的玉米品種是以種質創新為基礎，培育高水平的自交系，通過組合選配來促進玉米雜種優勢水平的發展和提高。但是在我國提高玉米育種效率工作開展中，玉米育種的資源缺少一定的創新性，對現階段我國玉米種植業進行調查可以發現，在黃淮海地區所種植的玉米品種遺傳單一化問題日益嚴重，在創新的道路上無法突破，缺少優質的玉米高產育種，已經引起了國家對黃淮海地區現存玉米品種缺少創新性的重視。在20 世紀50～70 年代，我國已經從國外引入了C103、Oh43 等玉米優良自交系，在進入21 世紀后，美國先進的玉米育種公司在我國玉米主產區推廣了先玉508、先玉33b75等品種，這些品種是美國育種專家所創造出的優良種質，擁有高產穩產、脫水快等種植優點，是創新我國玉米育種資源的首選材料。因此，要想提高玉米育種的效率，應對現存的玉米育種資源進行創新，將多種優秀基因融合到一起來創新出新的玉米優良品種，為我國農業經濟的發展奠定良好的基礎[3]。

3.3 玉米育種技術不足

隨著生物科學技術的不斷深入發展，我國在提高玉米育種效率工作的開展中運用先進的生物科學技術，取得了一定的優異成績。但由于目前我國育種工作中所運用到的育種技術還有待提高，部分農業研究人員的能力較低，缺少先進的玉米育種研究設備，抑制了玉米育種工作的開展。對目前我國玉米育種工作進行調查可以得知，傳統的育種方式仍在玉米育種工作中占據主要的地位，沒有在工作中完全應用于現代科學技術，對玉米育種效率的提高帶來了較大的不利影響。

3.4 玉米育種領域管理混亂

玉米育種領域管理制度較為混亂，是提高玉米育種效率工作開展中所面臨的挑戰之一。玉米育種領域較為混亂是指在我國玉米農業市場中玉米品種出現多樣復雜的特點，玉米品種管理制度也存在著一定的漏洞和缺陷，導致玉米育種市場出現混亂的現象。由于玉米育種工作缺少明確的管理規章制度，部分非玉米育種的公司在利益的誘惑下也加入到了市場競爭中，對一些專門開展玉米育種的公司造成了一定的影響。這些非玉米育種的公司加入到玉米育種企業的競爭中，擾亂了玉米育種領域的管理秩序，對玉米育種技術的提高和發展造成了一定的阻礙。

4 提高玉米育種效率的技術途徑方法

4.1 建立科學的玉米育種生長環境

為保證提高玉米育種效率工作能夠正常地開展，農業科研人員應建立一個科學合適的玉米育種環境，以提高玉米育種的成活率為目標，使育種在科學的環境內能夠快速地吸收土壤中的營養物質，為玉米育種生長提供良好的水分和光照，來保障玉米育種能夠良好地生長。在玉米育種工作中可以建立一個旱圃，旱圃中時刻為玉米育種的生長提供干旱和低氮的環境，提高玉米育種的抗逆性和抗旱性。農業研究工作者需要根據我國不同地域的土壤、氣候、光照、水分等因素建立旱圃，為玉米育種選擇一個科學合適的生長環境，對各個旱圃玉米育種生長中的變化定期進行記錄和數據研究，來選擇適合玉米育種生長的旱圃，培養出具有抗旱、抗逆能力的玉米品種。為了降低玉米育種的培育難度，農業研究工作者也可以運用先進的現代科學技術來還原玉米生長的真實環境，使玉米育種可以更好地適應培育環境，提高玉米育種抗病蟲害的能力，有效地增強玉米育種的成活率，為提高玉米育種效率奠定環境基礎。我國農業工作者在建立科學的玉米育種生長環境中，引進了國外先進的育種經驗，再結合我國的氣候、土壤等變化，建立出適合我國玉米育種生長的旱圃，為玉米育種技術提供了一個過渡平臺，減少了玉米育種的失敗概率。在科學建立的旱圃中，農業研究者應對玉米育種所需要的水分和光照進行研究，遵循玉米水分灌溉的規律，運用現代信息技術對其補充水分，為玉米育種生長提供一個較為干旱的環境，來提高玉米育種由于干旱原因對其造成的影響，培養出抗干旱、抗逆性的高質量玉米品種[4]。

4.2 加快改良玉米育種質量速度

加快改良玉米育種質量的速度是提高玉米育種效率的技術途徑之一，我國目前的玉米育種多為單交種種植，育種效率較低仍存在著一些問題需要改進。由于我國的國土面積較大，不同區域的不同種植土壤和氣候影響著玉米的生長，因此，要想加快改良玉米育種質量的速度，就應針對不同區域和氣候選擇多樣化的育種方式，來提高玉米育種的效率。例如，在培育北方種植的玉米種子時可以以抗寒、耐旱為育種標準，在南方以培養高質量、高產、抗病為育種標準，培育出符合當地種植環境和氣候的高質量玉米種子，為商業化玉米育種事業的開展提供大力支持。在提高玉米育種效率工作開展中，農業科學家可以選取亞熱帶和熱帶的玉米育種及低緯度地區的自交系，因為這些玉米育種的材料改良程度較低，可以從以下3 個方面來進行科學的玉米育種。一是可以通過提高玉米種子對周圍光的敏感性進行改良，使玉米育種充分適應我國氣候環境所需要的陽光，對我國玉米育種長期儲量有十分重要的積極影響。二是遵循玉米育種中雜糧優勢的原則，將亞熱帶自交系與溫帶系進行雜交，從而生產出半抑制群體來進行玉米育種的改良，可以在短期內對玉米基因頻率進行利用，創造出具有多樣性的玉米品種，來加強玉米在不同區域內種植的生存程度。三是利用玉米育種中雜種優勢來合成高質量、高產量的玉米品種群體，來提高自交系育種水平。在提高玉米育種效率工作的開展中，我國應將自身的玉米遺傳學和美國所倡導的雜交組合理念進行融合，培育出適合我國氣候環境生長的高質量玉米品種，確立新的創新技術路線，來實現提高我國玉米育種效率的目標。

4.3 創新玉米育種效率提升技術

在提高玉米育種效率中，創新技術是提高玉米育種效率的關鍵手段之一。輪回選擇技術是目前在玉米育種技術研究中，提高玉米育種效率的主要途徑之一，能夠快速地對玉米育種的質量進行分析，主要運用于玉米育種的篩選過程中。我國在玉米育種工作的開展中已經廣泛地應用了輪回選擇技術，但隨著科學技術的快速發展，玉米育種也經歷著不斷的改良和雜交，輪回選擇技術的運用已經滿足不了篩選玉米育種質量工作的需求，導致輪回選擇技術無法對玉米育種進行準確的篩選。所以，為提高玉米育種的效率，應對輪回選擇技術進行創新和改革，使其能夠更好地在篩選玉米育種質量工作中發揮出其價值和意義。輪回選擇技術是在20 世紀90 年代被發明出來的，在研究玉米育種的過程中，研究者通過輪回選擇技術與玉米育種雜交技術相融合，調整玉米育種的基因，來獲得更多的玉米育種品種種類，有效地增加了玉米育種基因的多樣性。玉米育種雜交技術為玉米育種的研究創造了多種可能性，通過農業研究者的努力，對雜交出的玉米育種進行種植和數據記錄，研究出符合我國氣候環境所生長的高質量玉米品種，多次研究數據分析也增強了試驗的合理性。但由于在玉米育種前期的研究中，研究設備和科學技術還存在一定的不足，導致研究結果可能會出現誤差，對輪回選擇技術進行升級和創新，能夠有效地避免誤差的產生，為提高玉米育種效率奠定良好的基礎。根據我國不同區域內的土壤氣候變化，農業研究者運用輪回選擇技術培育出相對應的玉米育種，了解目前輪回選擇技術存在的問題和缺陷，并及時進行創新和研究，有效地提高了玉米育種的效率和質量。提高玉米育種的效率可以擴大玉米育種的雜交范圍，為雜交試驗提供更多樣化的玉米品種，從而促進玉米育種產量和效率的提高，保障我國農業經濟的可持續發展。

4.4 采用分子標記輔助選擇技術

當前提高玉米育種效率的主要先進技術之一是分子標記輔助選擇技術。分子標記輔助選擇技術是通過玉米育種進行標記和篩選，篩選出與目標基因相聯系的中性標記或者與目標基因的功能直接關聯的功能標記的品種，以準確地選擇出符合要求的高產優質玉米品種的基因。分子標記輔助技術運用分子標記可以快速的篩選出高質量的玉米品種，例如：在運用分子標注輔助選擇技術時，應先記錄不同的玉米育種樣本，然后對所要檢測的玉米育種進行分子標記，在篩選過程中根據分子的變化來準確地捕捉到玉米育種的變化情況。分子標記輔助選擇技術的使用，可以使相關人員在篩選玉米品種時準確地觀察到玉米育種中基因的變化情況，了解不同分子與目標品種之間的反應，為研究玉米育種基因品種和種植周期提供數據基礎。分子標記輔助選擇技術在玉米育種工作中的應用，促進了玉米育種效率的提高，站在基因的角度對玉米育種的質量和類型進行優化，篩選出適合在我國環境氣候生長的高產優質玉米品種。

5 結束語

玉米作為我國重要的農作物，對推動我國農業經濟健康可持續發展有著十分重要的影響。農業科研人員應對我國玉米育種面臨的挑戰進行調查分析，選擇針對性的解決措施來促進玉米育種效率的提高，滿足社會發展和人民群眾對玉米的需求。可以通過建立科學玉米育種生長環境、加快改良玉米育種質量速度、創新玉米育種效率、提升技術和采用分子標記輔助選擇技術4 個措施來有效地提高玉米育種的效率和質量，培養出抗旱、抗病蟲害的高質量玉米品種，促進我國農業經濟的發展。