甜加糯玉米優(yōu)異種質(zhì)資源創(chuàng)制方法與產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

鮮食玉米作為糧、菜、飼兼用的特色作物，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展與消費升級緊密契合。近年來，甜加糯型鮮食玉米憑借甜糯復(fù)合的獨特口感，成為市場新寵，其種植面積和經(jīng)濟價值均呈現(xiàn)顯著上升趨勢。然而，當(dāng)前甜加糯玉米育種仍面臨核心種質(zhì)資源匱乏、傳統(tǒng)選育周期冗長、抗逆性不足等瓶頸問題，制約了產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。從研究現(xiàn)狀來看，甜糯雙隱（三隱）性基因玉米自交系的創(chuàng)制是突破育種瓶頸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。甜加糯玉米的區(qū)域適應(yīng)性栽培模式、加工產(chǎn)業(yè)鏈延伸等產(chǎn)業(yè)配套技術(shù)也亟待完善。基于此，本文系統(tǒng)梳理甜加糯玉米種質(zhì)創(chuàng)制的核心技術(shù)路徑，分析不同雜交組配模式的遺傳規(guī)律，結(jié)合我國主要產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，探討育種技術(shù)革新與區(qū)域布局優(yōu)化策略，旨在為甜加糯玉米的品種創(chuàng)新提供理論支撐，同時為解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的實際問題、提升市場競爭力提供科學(xué)依據(jù)，對推動鮮食玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有一定的實踐意義。

1鮮食玉米概況

1.1甜玉米玉米籽粒甜味的形成歸因于隱性純合基因型（如等）的基因調(diào)控效應(yīng)。該玉米類型在乳熟期能夠延緩光合產(chǎn)物中糖分向淀粉的轉(zhuǎn)化進程，導(dǎo)致未成熟籽粒中積累大量水溶性多糖[]。目前，甜玉米主產(chǎn)區(qū)在國外主要集中在中美洲和南美洲地區(qū)。我國自20世紀(jì)80年代引進甜玉米品種后，逐步開啟商業(yè)化種植進程。進入21世紀(jì)以來，甜玉米憑借其獨特的營養(yǎng)價值和多用途特性，已經(jīng)發(fā)展成為糧食、蔬菜、飼料功能的兼用型農(nóng)作物[2]。

1.2糯玉米糯玉米原產(chǎn)于我國西南地區(qū)，其形成源于普通玉米淀粉合成基因 Wx 發(fā)生隱性突變（突變?yōu)榈任换騱x），進而演化為蠟質(zhì)玉米。糯玉米胚乳淀粉以支鏈淀粉為主，兼具較高的營養(yǎng)價值與經(jīng)濟價值[3]。糯玉米在鮮食、淀粉工業(yè)、食品加工和飼料等方面與普通玉米相比具有明顯的優(yōu)勢，利用前景非常廣闊[]。

1.3甜加糯玉米甜加糯玉米作為鮮食玉米的獨特類型，因其兼具甜味與糯性，精準(zhǔn)契合了消費者對“甜糯融合”口感的多樣化需求。在育種過程中，通常通過精心設(shè)計雜交組合，選擇含有雙隱性或多隱性甜糯基因的親本材料進行配組。經(jīng)過多代自交純合后，在分離的群體中篩選出同時具備甜質(zhì)與糯質(zhì)籽粒特性的優(yōu)良株系。這種類型的玉米核心優(yōu)勢在于其獨特的風(fēng)味融合，將甜玉米的鮮嫩多汁與糯玉米的柔軟黏香有機結(jié)合，帶來層次豐富的味覺體驗，顯著區(qū)別于傳統(tǒng)的單一甜玉米或糯玉米品種[5]。甜加糯玉米具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場增長潛力[，在當(dāng)前鮮食玉米的消費市場中，甜糯玉米的市場占有率已超過 30% ，并且呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢。與傳統(tǒng)的單一甜玉米或糯玉米品種相比，甜加糯玉來憑借其獨特的口感優(yōu)勢，市場售價通常高出 20% 以上。此外，甜加糯玉米的畝均產(chǎn)值約為普通玉米的3～4倍，這不僅體現(xiàn)了其突出的風(fēng)味差異，還顯示出顯著的經(jīng)濟收益與廣闊的發(fā)展前景[]。

1.4甜加糯型玉米品種審定情況我國于2001年正式開啟甜加糯型玉米品種的審定工作[8]，標(biāo)志著該領(lǐng)域育種研究進人規(guī)范化發(fā)展階段。2003年是我國甜加糯玉米育種史上具有里程碑意義的一年，由我國科研團隊自主培育的首個甜加糯型玉米品種甜糯13-2號通過審定，標(biāo)志著該類型品種從理論研究邁向?qū)嶋H應(yīng)用。2004年首個實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化推廣的甜加糯品種都市麗人完成審定工作，該品種的成功上市不僅突破了品種規(guī)模化種植的技術(shù)瓶頸，更開啟了甜加糯玉米產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化元年[]。自2014年起，甜加糯玉米品種在鮮食玉米品種審定數(shù)量中的占比逐年提升。尤其是2018年以來，這一類型的品種在年度審定中的比例始終保持在 21.0% 以上[1，充分體現(xiàn)了其在育種領(lǐng)域的熱度持續(xù)增長以及市場需求的穩(wěn)步擴展。根據(jù)中國種業(yè)大數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020-2024年全國累計審定的鮮食玉米品種共計約1600個，其中甜加糯類型約433個，占比接近 27.1% 。在這些審定品種中，通過國家級審定的約332個，占全國鮮食玉米品種審定總量的20.8% ，其中甜加糯類型約80個，約占國家級審定總量的 24.1% 。截至2025年5月，我國鮮食玉米國家審定品種累計約543個，其中甜加糯類型有約有88個，占比 16.2% 。這些數(shù)據(jù)不僅勾勒出甜加糯玉米在鮮食玉米育種體系中的重要地位，更揭示了其隨著產(chǎn)業(yè)升級呈現(xiàn)出的階段性發(fā)展特征。

2選育甜糯雙隱（三隱）性基因玉米自交系的方法

2.1雙隱性基因玉米自交系選育方法

2.1.1常規(guī)雜交組配法以超甜雙隱 sh₂sh₂wxwx 為例，將攜帶糯質(zhì)基因（ Sh₂Sh₂wx/wx ）的糯玉米與攜帶超甜基因 （sh₂/sh₂WxWx ）的超甜玉米進行雜交，待獲得雜交后代后，篩選單株開展自交試驗。通過對玉米自交果穗籽粒的遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，普通玉米籽粒、糯質(zhì)玉米籽粒和甜質(zhì)玉米籽粒分離比例為9 （ Sh₂ wxwx）：4。對糯質(zhì)籽粒進行單株播種并開展二次自交后，約 33.3% 的果穗表現(xiàn)出穩(wěn)定的全糯性狀，剩余 66.7% 的果穗發(fā)生性狀分離。在性狀分離群體中，糯質(zhì)籽粒占比 75% ，攜帶超甜雙隱性基因（ sh₂/sh₂ 、 wx/wx ）的籽粒占比 25% [10]最終篩選出超甜雙隱性基因籽粒，納入常規(guī)玉米育種體系，進而培育優(yōu)良的超甜雙隱性自交系[1]。

2.1.2二環(huán)系選育法收集和引進國內(nèi)外優(yōu)良的甜加糯型鮮食玉米品種進行自交，在自交果穗籽粒中選取甜質(zhì)表型數(shù)量1/4的單粒，再進行連續(xù)自交，獲得甜糯雙隱性基因玉米自交系[]。另一技術(shù)路徑為，由甜玉米和糯玉米雜交獲得雜交種后自交，從中分別挑選出糯質(zhì)與甜質(zhì)籽粒。將兩類籽粒單株播種并開展姊妹交配對，誘導(dǎo)雙隱性基因型純合化。后續(xù)選取后代表現(xiàn)為甜質(zhì)性狀的雙隱性籽粒播種，進行自交純合[12]

2.2三隱性自交系選育方法將攜帶超甜型雙隱性基因 （sh₂/sh₂，wx/wx ）的遺傳材料與含有普甜型雙隱性基因 （su_l/su_l，wx/wx） 的種質(zhì)進行雜交配組，所得籽粒在雜交當(dāng)代僅呈現(xiàn)糯質(zhì)性狀。對 F₁ 植株實施自交后，籽粒出現(xiàn)典型的孟德爾式遺傳分離現(xiàn)象。糯質(zhì)、普甜及超甜3種表型的分離比例為9：3：4 。選取普甜表型籽粒進行種植并二次自交，結(jié)果表明，約 33.3% 的果穗表現(xiàn)出穩(wěn)定的普甜性狀，而剩余 66.7% 的果穗產(chǎn)生性狀分離。在分離群體中，普甜籽粒與超甜籽粒占比分別為 75% 和 25% 。其中的超甜籽粒攜帶 sh₂/sh₂.su_I/su_I.wx/wx 三隱性基因。

3雜交組配情況

3.1甜糯雙隱性基因玉米自交系組配將糯玉米自交系（ wx/wx 分別與普甜（ su_l/su_l，wx/wx） 、超甜 、脆甜 （bt/bt，wx/wx ）雙隱性基因玉米自交系進行雜交組配，其雜交后代果穗中糯質(zhì)籽粒占比 3/4 ，剩余1/4籽粒分別表現(xiàn)出普甜、超甜或脆甜性狀。

3.2不同甜糯雙隱性基因玉米自交系之間組配將普甜雙隱性基因玉米自交系（ su_l/su_l，wx/wx ）和超甜雙隱性基因玉米自交系 （sh₂/sh₂，wx/wx） 進行雜交。播種后，雜交種果穗上糯質(zhì)、普甜、超甜、三隱性基因籽粒分離比例為 9：3：3：1 ，甜糯籽粒比例為7：9 。

3.3甜糯三隱性基因玉米自交系組配 將糯玉米 自交系（ wx/wx ）與普甜、超甜、糯質(zhì)三隱性基因玉米 自交系 進行雜交。雜交種種 植后果穗上甜糯籽粒的比例穩(wěn)定在 7：9 。

4討論

4.1鮮食玉米的產(chǎn)業(yè)趨勢截至2024年，我國鮮食玉米產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了迅猛發(fā)展階段，種植規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)擴大態(tài)勢，當(dāng)前已達(dá)166.7萬 hm² ，鮮食玉米加工企業(yè)數(shù)量增至735余家，主要分布在黑龍江、吉林、河北等地。甜加糯玉米品種種植規(guī)模相較于傳統(tǒng)甜玉米和糯玉米較小，目前種植面積約為27.0萬 hm² 。

2023年西南地區(qū)鮮食玉米的種植面積也呈逐年增加趨勢，約有44.0萬 hm² ，其中甜玉米19.9萬 hm² 糯玉米24.1萬 hm² ，占全國鮮食玉米種植總面積的26.4% ，主要以鮮穗供應(yīng)市場， 50% 甜玉米鮮穗為外銷。

回顧我國鮮食玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，早期呈現(xiàn)出“南甜北糯”的空間分布特點。然而，隨著甜加糯玉米品種商業(yè)化步伐的加快，這一傳統(tǒng)格局正逐步發(fā)生結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，逐漸向甜玉米、糯玉米、甜加糯玉米協(xié)同發(fā)展的多元化布局演變升級[13]。作為兼具甜味與糯性的特色休閑食品，甜加糯玉米的市場需求表現(xiàn)出明顯的地域集中特征，主要集中在經(jīng)濟發(fā)達(dá)的核心城市[14]。基于這一市場特性，逐步形成了城市消費導(dǎo)向型的城郊種植模式，推動京津冀、長三角、珠三角等大城市群成為鮮食玉米的重要生產(chǎn)與消費集聚地，構(gòu)建了“城市需求驅(qū)動、近郊種植”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局[15-16]。當(dāng)前，我國甜加糯玉米的規(guī)模化種植已形成多區(qū)域協(xié)同發(fā)展格局。北方以黑龍江、吉林、遼寧三省及京津冀地區(qū)為核心產(chǎn)區(qū)；中部地區(qū)湖北省發(fā)揮了地理區(qū)位優(yōu)勢，成為重要種植基地；東部的江蘇、浙江、安徽等地依托長三角市場需求實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級;南方的四川、重慶、云南、貴州以及廣東、廣西等省（區(qū)市），則憑借獨特的氣候條件，發(fā)展出特色鮮明的區(qū)域性種植模式[17]。

西南地區(qū)在鮮食玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，可聚焦于地方特色糯玉米及甜加糯玉米品種的培育與推廣。甜加糯型玉米通過遺傳改良，有效彌補了傳統(tǒng)糯玉米甜度不足、甜玉米糯性欠缺的品質(zhì)缺陷，在保留糯性的基礎(chǔ)上顯著提升甜度，其育種實踐中利用甜糯雙隱（三隱）性基因玉米材料創(chuàng)制新品種，已成為當(dāng)前鮮食玉米遺傳改良的重要發(fā)展方向。針對西南地區(qū)產(chǎn)業(yè)需求，可強化優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、廣適性優(yōu)勢品種培育，夯實品種基礎(chǔ)；構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)體系，科學(xué)規(guī)劃品種布局與種植規(guī)模，推行錯季種植模式以實現(xiàn)錯峰上市，提升市場競爭力；延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，提升鮮食玉米加工轉(zhuǎn)化能力與資源綜合利用率，拓展產(chǎn)品附加值；依托地方特色資源，打造具有區(qū)域影響力的甜糯玉米品牌，培育優(yōu)質(zhì)名優(yōu)品種，增強市場辨識度與品牌溢價能力。

4.2種質(zhì)資源的利用甜加糯雙隱性基因玉米自交系是構(gòu)建甜加糯雜交品種的核心種質(zhì)資源[18]攜帶高比例溫帶遺傳背景的育種材料通常面臨多方面的挑戰(zhàn)。在營養(yǎng)生長期常遭受莖基腐病、大斑病等土傳病害的侵襲；而在生殖發(fā)育階段則容易出現(xiàn)雌雄花期不協(xié)調(diào)、吐絲受阻等生理性障礙，最終影響制種的結(jié)實率。相比之下，地方玉米種質(zhì)經(jīng)過長期的自然選擇與人工定向選擇的共同演化，不僅展現(xiàn)出對高海拔、少日照、大溫差等特殊生態(tài)環(huán)境的高度適應(yīng)性，還在世代繁衍中積累了豐富的遺傳多樣性。這些地方種質(zhì)蘊含著大量尚未深人挖掘的優(yōu)異等位基因，成為打破溫帶玉米育種瓶頸、拓展品種遺傳基礎(chǔ)的重要戰(zhàn)略資源[18]。在玉米遺傳育種過程中應(yīng)當(dāng)積極引入具備高產(chǎn)、強配合力、大籽粒、薄果皮以及矮稈抗倒伏等優(yōu)良性狀的種質(zhì)資源，通過性狀互補策略優(yōu)化育種材料。科學(xué)界定雜種優(yōu)勢群，嚴(yán)格遵循“群內(nèi)選育純化自交系，群間組配創(chuàng)制雜交種”的核心育種準(zhǔn)則，實現(xiàn)種質(zhì)資源的高效利用與品種遺傳潛力的充分挖掘[19]

4.3自交系選育方法問題與展望當(dāng)前甜糯雙隱（三隱）性基因玉米自交系選育仍依賴傳統(tǒng)方法，存在流程繁瑣、效率低下、育種周期冗長等問題，甜糯雙隱（三隱）性基因玉米遺傳材料普遍存在種子活力不足、出苗率低、植株生長勢弱、抗逆性差及籽粒果皮偏厚等缺陷[20]。在技術(shù)創(chuàng)新層面，建議整合單倍體育種技術(shù)、分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)及染色體融合技術(shù)，結(jié)合育種目標(biāo)開發(fā)特異性鑒定方法，縮短育種周期并提升選擇精準(zhǔn)度。針對種子萌發(fā)障礙，通過精細(xì)整地改善土壤情，合理控制種植密度，配套科學(xué)肥水管理方案；對核心材料可采用育苗盤單粒精準(zhǔn)育苗技術(shù)，結(jié)合發(fā)芽試驗優(yōu)化播種參數(shù)（如溫度、深度）以提高成苗率。在親本改良與資源創(chuàng)新方面應(yīng)聚焦高品質(zhì)、高抗逆性、廣適應(yīng)性及高配合力的親本材料篩選，同步加強種質(zhì)資源的發(fā)掘、引進及創(chuàng)新利用，構(gòu)建涵蓋外觀品質(zhì)、營養(yǎng)指標(biāo)、加工特性的多維評價體系，從而提升目標(biāo)性狀改良的效率與精準(zhǔn)性。

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