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【摘 要】玉米育种质量的高低,直接决定了玉米的产量和经济效益。随着市场经济的深化改革,我国的玉米育种既面临着发展的机遇,同时也是一项挑战。本文就主要对玉米育种问题及对策进行了简要分析。
【关键词】玉米育种;问题;措施
引言
作为一种高产作物,玉米具有分布广、适应性强的特点。在全世界范围内,玉米的播种和产量位居第三,次于水稻和小麦。而现在,玉米不仅是一种粮食作物,也被用在动物养殖、工业原料,甚至医药研制上。因此,玉米经济价值较高,想要提高玉米的产量,首先就要提高玉米的育种质量。
一、玉米育种的目标
种业市场主要是品种及研发实力的竞争,而且竞争将非常残酷,谁拥有了优良品种,谁就占领了制高点,就拥有了市场。因此,我国玉米育种正处在发展的紧要关头, 我们要利用目前宝贵的时间同跨国公司赛跑,明确目标,选准路子,提升研究水平,提高育种效率,进一步发展我国的玉米育种事业。
既然我们的主要竞争对手是国外种业巨头,就要了解和研究国外大公司的育种状况和育种模式,找准我们的问题所在,取人之长,补己之短,而玉米商业化育种正是这些种业巨头所采用的最现代化的育种方式。所以我们必须学习、研究玉米的育种目标,用现代化的育种技术改造传统的育种方法,这样才能立于不败之地,取得新的成绩。
玉米育种目标的实现绝不是 “摸着石头过河”,而是通过顶层设计和资源的高度整合, 形成符合企业管理、市场化需要的产业技术链。商业化育种以效率为原则制定育种路线,一切以效率为先,充分利用现有的优势资源,减少浪费,将复杂问题简单化,其效率是传统育种手段的数十倍甚至更高, 可以成为真正的工厂化研发流水线。
实施商业化育种的主体是种子企业,是种子育繁推一体化的大中型企业,而民营企业更适合于开展商业化育种,可以更好地发挥自己的优势。在企业中,玉米育种经费是企业自筹的,技术人员是公司聘用的,种质资源是公司介入搜集的,试验基地和实验网点是公司统一安排的。 育种人员不必为育种经费而劳心费脑,只要按照公司专家或智囊团的顶层设计要求精心操作、 分工合作,玉米育种这部“机器”就会顺利、高效地运转起来。只要具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的玉米种质资源,顶层设计科学合理,育种效率就会大大提高。现在,越来越多的种子企业开始实施玉米商业化育种,这让我们感到欣慰,看到了希望。
有些育种人员不明白种质来源、不清楚种质类群,不精心设计创造选系的基本材料,而是见到某些长相较好的杂交种、不知名的国外杂交种或玉米“变异”株,就开始套袋分离选育自交系,盲目组配,这样干下去,一辈子选育不出一个好品种一点也不足为怪。
二、常见的几种玉米育种技术
1、玉米自交系的选育
首先是常规育种,方法就是在原始群体中进行个体的选择,然后自交,经过多代的自交选择后,经过配合力的测定且自交种的淘汰,最终选育出优良的自交系品种。这样的选育方法主要存在刚开始的所谓的原始群体的选择上不好界定,导致有的育种工作者在最初的选择没有分清楚,继而使得出现混合种植的问题导致最终的育种工作白费。同时还有单倍体的选系法,原理主要是利用诱发培育出单倍体植株,然后经过染色体的加倍获得纯合的二倍体,再从中选育出优良的单株成为自交系,这样的单倍体育种较常规育种而言有效缩短了育种周期,被多数的育种工作者采纳。同时,还有分子选系法,原理主要就是在DNA的水平上进行自交系的选育,方法主要包括分析标记辅助和转基因选系,值得指出的是转基因的选系是借助遗传转化技术,这样的选育方法对于改良我国的玉米基因库中的缺乏目标性状是有积极意义的。
除了以上的几种玉米自交系的选育方法外,还有利用放射性同位素产生的辐射能力诱发染色体结构变异的辐射和化学诱变的选系方法以及我们对有些自交系不足的有效改良等,这些对于我国的玉米育种工作的有效开展都是有促进意义的。
2、玉米杂交种的选育
所谓玉米杂交种的选育就是用优良的亲本组合或者自交系进行杂交组合的搭配,然后再通过测交进行品种的鉴定比较,继而选育出符合育种目标要求的优势杂交种。
首先是杂交种的自交系选育,因为优良的自交系的获得可以了解到亲本的详细信息,这样可以在亲本之间进行组合搭配,譬如我们可以选择亲缘关系远且地理差异较大的进行搭配,这样可以克服很多自交系的缺点,同时还可以在玉米的形状及类型上进行互补且差异的选择,这样可以很大程度上提高玉米杂交种选育的成功率和效果。其次就是玉米杂交种的选育技术相对简单,主要采用的方法有两种,一种是我们说的轮配法,另一种是骨干系法,效果也是最好的。
今后玉米育种方法的选择上应该充分考虑到新时期下新品种选育的选材和方法,同时还要做到对传统方法的继承和改进,实现在应用很经典育种理论的基础上,能够有效结合有效的育种新技术和理念,在不同的地区进行多点的验证选育鉴定,就是要增强品种产量的是影响,最大限度的克服我国农业生产地理上的障碍,保障玉米产量和品质的获得,最好能在实现生产的同时还能有效促进市场经济的发展,最大化地促进我国农业产业化发展。
三、实现玉米育种目标的策略
1、重视种质资源
实现育种目标,首先受到种质遗传多样性不足的制约。种质资源是任何育种单位和个人赖以生存的物质基础。对种质资源不必求“全才”,可以是“偏才”。在收集种质资源的同时,还应获得相应的来源和系谱等背景信息,因为信息比种质本身更重要,信息决定种质的利用途径,没有信息的种质很难使用。如偷窃来的种质缺乏可靠的信息和系谱关系,使用效率极低。清晰的种质来源和准确的系谱关系,能简化育种流程,大大提高育种效率。
2、选系的起点要高
选择改良材料时要优中选优,以当前主推品种和骨干自交系为主线,做到高起点、高标准选育,要清楚地了解被改良主体亲本的优缺点,根据自己手中掌握的种质是否具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的种质资源,决定是对母本还是对父本进行改良,不要全线出击,战线拉得过长,而应根据自己的实际能力重点突破。
3、精心设计选系的基本材料
要在杂种优势类群理论的指导下组织基础种质。设计育种的理论基础是两个杂种优势群,而不是很多群,玉米种质资源都可划分到两个杂种优势类群。
选育优良杂交组合最好用两个群间的材料进行杂交,而组配选系的基本材料则应尽可能在同一类群内组配,使优良基因累加。基本材料的组配是设计育种最关键的一环,也是育种成败的关键。“走猫步”可以育种,但效率很低,投入产出失衡,不属于现代产业所需要的设计育种,并且是对商业育种的伤害和拖累。
4、设计科学合理的选育方法
要保证自交分离早代有足够的分离群体,通过高密度种植,在逆境下选择,创造有利于目标性状表现的环境条件,利用基因型与环境互作效应,扩大育种群体内的表现型方差和遗传方差,给育种实践创造选择机会。对分离材料是连续自交还是需要进行一次回交,应根据主要目标性状的遗传特点和田间表现灵活确定。
5、配合力的早代测定
配合力是可遗传的,而配合力低的材料即使做上万个组合也选不出优秀组合,因此分离材料从S3代就开始用特定的测验种进行配合力测定,配合力低的家系要及早淘汰,配合力较高的株系继续重点分离和选择。这样可以使育种工作者大大缩小处理材料的范围和节约选育时间,提高育种效率。对表现较好的测比组合,应尽可能多地布点种植,以多点试验替代或减少多年试验,提高优良组合选拔的准确性和可靠性。
结束语
总之,从建国以来,我国的玉米育种技术经历了漫长的发展,取得了不小的成就,展示了玉米育种技术的蓬勃发展,但是我国的每一种育种技术都存在一定的局限性,阻碍了自身的发展与推广。针对于玉米育种工作中出现的问题,需要国家加大科研投资力度,企业加强管理,农户提高生产水平,才能共同促进玉米育种工作的发展与进步。
参考文献:
[1]金益.玉米杂种优势关系的研究[J].东北农业大学学报,2011,(04).
[2]施骥,李宁.我国玉米育种发展现状及发展方向探讨[J].农业科技通讯,2012,(05).
[3]冯启贵,杨占清.试述在玉米育种科技创新中的研究发展[J].民营科技,2014,(01).
【关键词】玉米育种;问题;措施
引言
作为一种高产作物,玉米具有分布广、适应性强的特点。在全世界范围内,玉米的播种和产量位居第三,次于水稻和小麦。而现在,玉米不仅是一种粮食作物,也被用在动物养殖、工业原料,甚至医药研制上。因此,玉米经济价值较高,想要提高玉米的产量,首先就要提高玉米的育种质量。
一、玉米育种的目标
种业市场主要是品种及研发实力的竞争,而且竞争将非常残酷,谁拥有了优良品种,谁就占领了制高点,就拥有了市场。因此,我国玉米育种正处在发展的紧要关头, 我们要利用目前宝贵的时间同跨国公司赛跑,明确目标,选准路子,提升研究水平,提高育种效率,进一步发展我国的玉米育种事业。
既然我们的主要竞争对手是国外种业巨头,就要了解和研究国外大公司的育种状况和育种模式,找准我们的问题所在,取人之长,补己之短,而玉米商业化育种正是这些种业巨头所采用的最现代化的育种方式。所以我们必须学习、研究玉米的育种目标,用现代化的育种技术改造传统的育种方法,这样才能立于不败之地,取得新的成绩。
玉米育种目标的实现绝不是 “摸着石头过河”,而是通过顶层设计和资源的高度整合, 形成符合企业管理、市场化需要的产业技术链。商业化育种以效率为原则制定育种路线,一切以效率为先,充分利用现有的优势资源,减少浪费,将复杂问题简单化,其效率是传统育种手段的数十倍甚至更高, 可以成为真正的工厂化研发流水线。
实施商业化育种的主体是种子企业,是种子育繁推一体化的大中型企业,而民营企业更适合于开展商业化育种,可以更好地发挥自己的优势。在企业中,玉米育种经费是企业自筹的,技术人员是公司聘用的,种质资源是公司介入搜集的,试验基地和实验网点是公司统一安排的。 育种人员不必为育种经费而劳心费脑,只要按照公司专家或智囊团的顶层设计要求精心操作、 分工合作,玉米育种这部“机器”就会顺利、高效地运转起来。只要具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的玉米种质资源,顶层设计科学合理,育种效率就会大大提高。现在,越来越多的种子企业开始实施玉米商业化育种,这让我们感到欣慰,看到了希望。
有些育种人员不明白种质来源、不清楚种质类群,不精心设计创造选系的基本材料,而是见到某些长相较好的杂交种、不知名的国外杂交种或玉米“变异”株,就开始套袋分离选育自交系,盲目组配,这样干下去,一辈子选育不出一个好品种一点也不足为怪。
二、常见的几种玉米育种技术
1、玉米自交系的选育
首先是常规育种,方法就是在原始群体中进行个体的选择,然后自交,经过多代的自交选择后,经过配合力的测定且自交种的淘汰,最终选育出优良的自交系品种。这样的选育方法主要存在刚开始的所谓的原始群体的选择上不好界定,导致有的育种工作者在最初的选择没有分清楚,继而使得出现混合种植的问题导致最终的育种工作白费。同时还有单倍体的选系法,原理主要是利用诱发培育出单倍体植株,然后经过染色体的加倍获得纯合的二倍体,再从中选育出优良的单株成为自交系,这样的单倍体育种较常规育种而言有效缩短了育种周期,被多数的育种工作者采纳。同时,还有分子选系法,原理主要就是在DNA的水平上进行自交系的选育,方法主要包括分析标记辅助和转基因选系,值得指出的是转基因的选系是借助遗传转化技术,这样的选育方法对于改良我国的玉米基因库中的缺乏目标性状是有积极意义的。
除了以上的几种玉米自交系的选育方法外,还有利用放射性同位素产生的辐射能力诱发染色体结构变异的辐射和化学诱变的选系方法以及我们对有些自交系不足的有效改良等,这些对于我国的玉米育种工作的有效开展都是有促进意义的。
2、玉米杂交种的选育
所谓玉米杂交种的选育就是用优良的亲本组合或者自交系进行杂交组合的搭配,然后再通过测交进行品种的鉴定比较,继而选育出符合育种目标要求的优势杂交种。
首先是杂交种的自交系选育,因为优良的自交系的获得可以了解到亲本的详细信息,这样可以在亲本之间进行组合搭配,譬如我们可以选择亲缘关系远且地理差异较大的进行搭配,这样可以克服很多自交系的缺点,同时还可以在玉米的形状及类型上进行互补且差异的选择,这样可以很大程度上提高玉米杂交种选育的成功率和效果。其次就是玉米杂交种的选育技术相对简单,主要采用的方法有两种,一种是我们说的轮配法,另一种是骨干系法,效果也是最好的。
今后玉米育种方法的选择上应该充分考虑到新时期下新品种选育的选材和方法,同时还要做到对传统方法的继承和改进,实现在应用很经典育种理论的基础上,能够有效结合有效的育种新技术和理念,在不同的地区进行多点的验证选育鉴定,就是要增强品种产量的是影响,最大限度的克服我国农业生产地理上的障碍,保障玉米产量和品质的获得,最好能在实现生产的同时还能有效促进市场经济的发展,最大化地促进我国农业产业化发展。
三、实现玉米育种目标的策略
1、重视种质资源
实现育种目标,首先受到种质遗传多样性不足的制约。种质资源是任何育种单位和个人赖以生存的物质基础。对种质资源不必求“全才”,可以是“偏才”。在收集种质资源的同时,还应获得相应的来源和系谱等背景信息,因为信息比种质本身更重要,信息决定种质的利用途径,没有信息的种质很难使用。如偷窃来的种质缺乏可靠的信息和系谱关系,使用效率极低。清晰的种质来源和准确的系谱关系,能简化育种流程,大大提高育种效率。
2、选系的起点要高
选择改良材料时要优中选优,以当前主推品种和骨干自交系为主线,做到高起点、高标准选育,要清楚地了解被改良主体亲本的优缺点,根据自己手中掌握的种质是否具有可以满足育种目标所需要的性状或基因的种质资源,决定是对母本还是对父本进行改良,不要全线出击,战线拉得过长,而应根据自己的实际能力重点突破。
3、精心设计选系的基本材料
要在杂种优势类群理论的指导下组织基础种质。设计育种的理论基础是两个杂种优势群,而不是很多群,玉米种质资源都可划分到两个杂种优势类群。
选育优良杂交组合最好用两个群间的材料进行杂交,而组配选系的基本材料则应尽可能在同一类群内组配,使优良基因累加。基本材料的组配是设计育种最关键的一环,也是育种成败的关键。“走猫步”可以育种,但效率很低,投入产出失衡,不属于现代产业所需要的设计育种,并且是对商业育种的伤害和拖累。
4、设计科学合理的选育方法
要保证自交分离早代有足够的分离群体,通过高密度种植,在逆境下选择,创造有利于目标性状表现的环境条件,利用基因型与环境互作效应,扩大育种群体内的表现型方差和遗传方差,给育种实践创造选择机会。对分离材料是连续自交还是需要进行一次回交,应根据主要目标性状的遗传特点和田间表现灵活确定。
5、配合力的早代测定
配合力是可遗传的,而配合力低的材料即使做上万个组合也选不出优秀组合,因此分离材料从S3代就开始用特定的测验种进行配合力测定,配合力低的家系要及早淘汰,配合力较高的株系继续重点分离和选择。这样可以使育种工作者大大缩小处理材料的范围和节约选育时间,提高育种效率。对表现较好的测比组合,应尽可能多地布点种植,以多点试验替代或减少多年试验,提高优良组合选拔的准确性和可靠性。
结束语
总之,从建国以来,我国的玉米育种技术经历了漫长的发展,取得了不小的成就,展示了玉米育种技术的蓬勃发展,但是我国的每一种育种技术都存在一定的局限性,阻碍了自身的发展与推广。针对于玉米育种工作中出现的问题,需要国家加大科研投资力度,企业加强管理,农户提高生产水平,才能共同促进玉米育种工作的发展与进步。
参考文献:
[1]金益.玉米杂种优势关系的研究[J].东北农业大学学报,2011,(04).
[2]施骥,李宁.我国玉米育种发展现状及发展方向探讨[J].农业科技通讯,2012,(05).
[3]冯启贵,杨占清.试述在玉米育种科技创新中的研究发展[J].民营科技,2014,(01).