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甜玉米育种中几个问题的探讨

2017-03-09

辽宁农业科学 2017年1期
关键词:自交系甜玉米鲜食

岳 武

(沈阳市农业科学院,辽宁沈阳 110034)

甜玉米育种中几个问题的探讨

岳 武

(沈阳市农业科学院,辽宁沈阳 110034)

对甜玉米育种中存在的几个问题进行了分析,提出:在育种目标中,坚持熟期优先于产量、品质优先于抗性的观点;在育种方法上,坚持群体改良和二环系选育相结合,运用单倍体技术,对早代系进行鉴定、淘汰,提高育种效率。

甜玉米;育种;问题;探讨

甜玉米是栽培玉米种中的甜质类型,作为一种营养丰富的保健型食品,深受广大消费者的青睐。同时,由于其栽培相对简便、经济效益明显,也深受种植者的欢迎。近年来,随着栽培面积逐年上升,市场对优质、高产甜玉米种子的需求量不断增加。同时,消费者的消费习惯也在发生改变:过去喜欢大果穗型,如今更加注重鲜穗的品质和口感。因此,育种者必须及时调整育种目标和思路,才能与时俱进,满足市场的需求。笔者根据自己的育种实践,针对甜玉米育种中存在的几个共性问题,提出了自己的观点和解决方案,以期为甜玉米育种人员提供参考。

1 育种目标的确定

制定科学合理的育种目标对于品种选育的重要性不言而喻。甜玉米的育种目标包括优质、高产、早熟、商品性好、耐热耐寒、耐旱耐涝、株高穗位适宜、抗倒伏、广适性、易制种等等。由于地域差异以及选育类型的不同,育种者对于上述育种目标的理解和关注度不尽相同。

1.1 早熟性与丰产性

过去,通常认为玉米的产量和熟期是一对负相关性状,即早熟和高产是矛盾的,因此,通过延长熟期来提高玉米产量被认为是行之有效的做法。

然而,近期一些新的研究成果的出现,引发了笔者对这个问题的新的思考。陈亮、史振声对普通玉米的研究显示:中熟、中晚熟品种的产量并不低于晚熟品种,且较晚熟品种穗部性状更协调、生物量低、经济系数高、耐密性更强、增产潜力更大[1];邓日烈研究了甜玉米生育期与产量的关系,研究表明:青苞重与抽丝期的相关系数为0.112,通径系数为-0.465,抽丝期对青苞重的贡献率为负值[2];朴锦通过研究甜玉米主要农艺性状间的配合力,发现抽丝期与产量显著负相关[3]。由此可知,甜玉米生育期与产量之间不存在正相关效应,通过延长生育期来提高产量是行不通的。

从经济效益方面来看,甜玉米多以鲜穗的形式进行收获和销售,鲜穗的市场价格与上市时间密切相关,而与丰产性(果穗大小、青苞重)关系不大。早熟品种可以更灵活地安排鲜穗上市时间,以便抢得市场先机,获得较高的收益。

据此,笔者认为,在甜玉米的育种目标中,早熟和高产并不矛盾,但二者的重要性是不同的。早熟应该成为首选目标,在保持市场可以接受的商品性和丰产性的前提下,尽量缩短生育期应该成为今后的选育方向。

1.2 优质性与抗逆性

育种实践和相关研究都证明,作物的品质和抗性之间存在负相关属性[4]。对于品质和抗性在鲜食玉米育种目标中的重要性,目前有两种不同的观点。

一种观点认为:鲜食玉米品种选育在产量、品质、抗性达到相对水平又无法兼顾时,不论侧重产量还是侧重品质,在生产和市场上都是受欢迎的,但决定的因素是抗性,尤其是抗倒性,因此,在相对水平条件下,侧重点依次为:抗性>品质>产量[5];另一种观点认为:鲜食玉米作为蔬菜或水果鲜食,其鲜食品质或适口性是衡量品种的首要标准,其次才考虑产量、抗性、适应性及其相关的农艺性状[6]。

笔者认为,作为鲜食玉米的重要组成部分,甜玉米的特殊用途决定了其特殊育种目标,优质是育种目标的核心,它决定了一个品种经济价值的高低。在保证高品质的同时,也要兼顾对抗逆性状的筛选,但应以“严宽适度、区别对待”为原则,即:对于抗倒伏性严格筛选,一票否决;对于抗病性适当放宽,重点考察对当地主要病害的抗性;对于抗虫性只作为参考即可。

2 育种方法的选择

目前,甜玉米常用的育种方法包括:直接选育法、回交转育法、杂交选育法和群体改良法。

2.1 直接选育法

直接选育法是指直接从甜玉米地方品种或单交种中选育自交系。

2.2 回交转育法

回交转育法是以优良的普通玉米自交系作为轮回亲本,以甜玉米作为非轮回亲本提供甜质基因,回交5-6代再自交1-2代,育成甜玉米自交系后组配。

2.3 杂交选育法

杂交选育法是选用优良的甜玉米自交系或品种与另一个优良的普通玉米自交系或品种杂交。

2.4 群体改良法

将具有共同特征的农家品种或杂交种以等量种子混合在一起种植,混合授粉,轮回选择,可形成稳定而又满足育种目标要求的自交系。

对比上述方法,不难发现:直接选育法是一种方便、快捷的育种方法,而且口感品质容易保证,但大多数甜玉米地方品种遗传基础较窄、抗逆性较差,较难选育出综合表现优良的自交系。回交转育法和杂交选育法对于改良甜玉米抗性和产量的效果是明显的,但由于育成的甜玉米品种具有一定的普通玉米遗传因素和品种特性,导致籽粒柔嫩度差、含糖量下降、果皮变厚,尽管在选育过程中加强对品质性状的比较选择,也不可能完全消除这种不良影响,这就导致了具有普通玉米遗传因素的大部分国产甜玉米品种与进口品种的品质存在较大的差异[7]。

上述方法各有优劣,育种者可以根据育种资源的遗传背景及目标性状,灵活运用。笔者认为,可优先考虑群体改良法和直接选系法,结合现代生物技术(如单倍体技术),对早代系进行鉴定、淘汰,提高育种效率。同时,为了在选育的过程中,保证品种的品质性状不受影响,应该尽量避免用普通玉米材料参加选系。

3 育种理论的提升

当前,甜玉米产业的发展方兴未艾,新品种大量涌现,育种水平不断提高。然而,应当承认,甜玉米的研究水平落后于普通玉米是不争的事实。从长远发展的观点看,杂优模式研究滞后将成为限制甜玉米杂交育种研究水平继续大幅度提升的短板。为了促进甜玉米育种快速发展,应借鉴普通玉米发展的成功经验,在甜玉米杂交育种基础理论层面开展更多更深入的研究,包括:育种资源的遗传背景分析,划分育种类群,建立杂优模式,筛选标准测验种等前育种工作,为杂交育种做好技术上的储备和保障。

4 品质鉴定的科学化、精准化

甜玉米的品质由营养成分和适口性两部分构成。当前,对于品质的鉴定,更多的是强调适口性、采用人工品尝的方式,不仅效率低,而且鉴定结果易受人为和环境因素影响,有时难以反映出品种的真实特性。今后,应考虑建立甜玉米品质鉴定的量化标准,尤其是适口性的量化标准(需要医学专家和生理学专家的帮助),这将有利于育种者进行设计育种,提高育种效率。

[1]陈亮,史振声,李凤海,等.辽宁省不同熟期玉米品种的产量及其相关性状比较[J].种子,2010(5):68~71.

[2]邓日烈.甜玉米主要农艺性状的相关分析与评价[D].长沙:湖南农业大学,2005.

[3]朴锦,吕龙石,郑大浩,等.甜玉米主要农艺性状的配合力分析[J].延边大学农学学报,2001(3):182~187.

[4]潘国君,陈温福,冯雅舒,等.寒地早粳品种稻瘟病抗性与品质的关系[J].中国农学通报,2005(1):260~267.

[5]梁燕听,莫武平,黄桂兴,等.鲜食糯玉米品种选育的几点体会[J].现代农业科技,2007(18):128~129.

[6]史振声,张喜华.鲜食型玉米育种目标和品种标准的探讨[J].玉米科学,2002,10(4):16~18.

[7]戴会学.甜玉米的育种目标和育种方法探讨[J].长江蔬菜,2007,(11):40~41.

S513.03

B

1002-1728(2017)01-0062-02

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.01.015

2017-01-23

岳武(1970-),男,副研究员,主要从事杂粮、玉米的育种和栽培研究。

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