筍玉米育種概述

朱秀春 田在軍 王安梁

（1. 上海惠和種業(yè)有限公司，上海 嘉定 201899；2. 上海蔬菜研究所，上海 嘉定 201899）

筍玉米是玉米（Zea maysL.）花絲未吐出或剛吐出1~3 cm 時未受精的幼小果穗，總糖（以還原糖、葡萄糖和果糖為主）含量為20~30 mg/g，含有賴氨酸等9 種人體必需氨基酸［1-2］。筍玉米可加工成罐頭或直接炒食，口感酥脆，風味獨特，深受消費者喜愛。新鮮上市或用于加工的筍玉米要求穗長4~9 cm，直徑1.0~1.5 cm，果穗黃色，子房排列順直，籽粒未受精、未破碎［3-4］。另外，筍玉米果穗收獲后，殘余秸稈（占植株總質量的83%~86%）可加工成粗飼料或青貯飼料供應肉牛、奶牛養(yǎng)殖場。因此，筍玉米的附加值較高，種植效益較好。由于大田玉米的雜種優(yōu)勢不適于筍玉米育種，可用于筍玉米育種的玉米種質資源不多，加上筍玉米生產(chǎn)耗時、費力，育種人員對筍玉米育種的積極性不高，導致筍玉米育種研究進展遲緩，影響了筍玉米的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們從種質選擇、育種方法等方面總結了筍玉米育種的應用現(xiàn)狀和育種要點，并對筍玉米育種的發(fā)展前景作了展望。

1 筍玉米育種應用現(xiàn)狀

1.1 雜交種

筍玉米育種的目標是培育優(yōu)良、穩(wěn)定、高產(chǎn)的雜交種（單交種和三交種等），育種工作者通常以玉米和甜玉米為父母本，通過培育半多穗或多穗的自交系選育多穗的玉米雜交種。玉米自交系選育一般采用系譜育種法篩選繁殖力強、抗倒伏的品種。與開放授粉玉米雜交種相比，筍玉米雜交種具有植株矮小、穗位低、穗軸均勻、生育期短、產(chǎn)量高等特點，受到市場歡迎并迅速取代開放授粉品種（OPV）。

1.2 雄性不育

玉米去雄雖然具有防止串粉、縮短生長期、增加單株穗數(shù)、提高產(chǎn)量的作用，但去雄成本高，且去雄后玉米產(chǎn)量不穩(wěn)定，因此最好利用細胞質雄性不育改良筍玉米雜交種。栽培密度較高時，玉米雄性不育單交種的產(chǎn)量高于其對應雄性可育品種。雄性可育品種雄穗中的氮含量明顯高于雄性不育品種，花粉飄落后，可育雄穗和不育雄穗的氮含量差異不顯著。穗原基和花粉之間對氮的競爭導致可育品種每株產(chǎn)生的穗數(shù)相對較少。可育植株和不育植株的葉片、莖部氮含量差異不大。

2 筍玉米育種

2.1 種質資源

食用或飼用甜玉米、大田玉米、爆粒玉米、青貯玉米等均可作為筍玉米育種的種質資源。可鮮食、加工的筍玉米一般應符合以下標準：商品果穗產(chǎn)量高，穗軸黃色，外形美觀，子房小、排列直；早熟，根系發(fā)達，莖稈粗壯，適合密植；抗病蟲害，耐氮肥。

2.2 育種方法

筍玉米育種主要有自交系選育、雜交種選育和群體改良3種方式。

2.2.1 自交系選育

系譜法是利用OPV、合成品種、單交種、三交種、雙交種和具有高繁殖潛力的大田玉米或甜玉米相關品系（雜交種）進行自交系選育最常用的方法，自交系選育需在種植密度較高的種群中進行選擇。逆境下近親交配時，根和莖的長勢、吐絲早晚、果穗數(shù)量及株高等是初級篩選的關鍵性狀，其他性狀如苗期活力、植株和果穗性狀、抗病蟲害能力等也需兼顧。后代之間和后代內部選擇的有效性取決于所選擇性狀的相對遺傳性，如選育抗病蟲害的品種（系）可以采用常規(guī)回交法對系譜選擇進行修改，以增加或恢復優(yōu)良性狀，如豐產(chǎn)性等。大田玉米的繁殖特性可用于筍玉米育種，目前尚不清楚繁殖能力是否由部分或全部顯性基因控制，果穗數(shù)量性狀是否由多基因控制也意見不一，但大多數(shù)學者認為作物的繁殖性狀受基因加性效應影響。

2.2.2 雜交種選育

與大田玉米育種一樣，筍玉米自交系應在S3 或S4 代中選擇。然而，筍玉米自交系在測驗種、雜種優(yōu)勢和雜種優(yōu)勢組合等方面的種質資源有限。測驗種的選擇取決于育種目標，如果最終的雜交品種是單交種和三交種，那么測驗種應該分別是自交系和單交種。與大田玉米不同的是，筍玉米的雜種優(yōu)勢篩選應重點考慮繁殖能力等性狀，如果穗快速發(fā)育是大田玉米的優(yōu)良性狀，那么該性狀對筍玉米來說為不良性狀。

2.2.3 群體改良

利用循環(huán)選擇法進行群體改良已廣泛應用于大田玉米。根據(jù)育種目標和育種計劃，改良群體可作為常規(guī)種供農民使用或作為自交系改良的潛在種質資源。增加單株穗數(shù)是提高玉米果穗產(chǎn)量的關鍵，可作為筍玉米育種的目標之一。增施氮肥有利于提高鮮穗質量、單株穗數(shù)、穗軸率等，一般最高施氮量為160 kg/hm2，高密度種植條件下應選擇對增施氮肥有響應的雜交種。

3 展望

筍玉米育種的目標為篩選高產(chǎn)，抗倒伏，生育期短，穗軸大小、顏色、風味等商品性狀高度統(tǒng)一的單交種，以滿足種植戶和消費市場需求。自交系育種和雜交育種可選育出性狀優(yōu)良的玉米品種，通過自交系選育或循環(huán)利用將其改良為培育筍玉米單交種的母本。未來需進一步開發(fā)核雄性不育或細胞質雄性不育、無花絲等種質資源，培育單交種筍玉米，以降低人工收獲、剝皮和去花絲等用工成本。分子標記技術可用于鑒定、篩選雜種優(yōu)勢群體，為育種工作者選擇抗病蟲害（如抗玉米螟蟲等）基因提供技術支持。