提高玉米育种效率的技术途径和方法
2021-12-07云南省昭通市农科院吴禅
云南省昭通市农科院 吴禅
玉米在世界范围内种植较为广泛,其不仅能够满足人们的食用需求,还能够被当作饲料和工业原材料。但是,由于育种观念、育种技术以及方向等存在着一些问题,导致玉米育种技术已经无法为社会的发展提供支持。为此,必须要加大力度对这一技术进行研究,构建完善的玉米产业体系,降低玉米种植需要投入的成本,增加玉米的产量。
1 玉米育种效率技术提升的关键内容
1.1 对于育种质量进行改良
从当前的情况来进行分析,可以发现我国已经构建了较为完善的玉米产业体系,这能够为玉米育种的商业化发展提供条件。玉米育种的市场竞争较为严峻,出现了更多类型的种质。玉米育种越发简单,这从某种程度来说,增强了育种的效率,能够在竞争中占据优势。但是,因为我国在育种的过程中存在着一些问题,导致杂交育种的优势有所降低,再加上我国农业育种人员更加地重视农业工艺,并没有考虑到自交和杂交的差异,对于氮资源和水资源的应用率并不高,这并不利于玉米育种的高效开展,很可能会导致其育种质量得不到提升。为此,想要使玉米育种更加高效的开展,就必须要充分展现出自交系和杂交系的优势,借助于循环育种技术,打造出商业育种技术路线,从而合理的对育种品质进行优化,使玉米育种更加高效的开展[1]。
1.2 循环育种能够为育种产业化的开展提供条件
循环育种有着非常关键的作用,借助于商业育种的主要技术,并将其和分子育种、突变育种以及DH育种、雄性不育等技术相结合开展育种,能够培养出性状优良的品种,建立合理的育种环节,借助于循环育种可以使玉米育种管理工作更加的简单、规范,为自主创新工作的开展提供条件,有效提升了玉米育种的质量和工作效率。
2 玉米育种存在的问题
2.1 气候条件会对于育种的开展造成不利影响
玉米育种会受到自然环境的影响。气候很可能会发生改变,特殊的气候很可能会导致品种无法充分展现出自身的优势,并且在进行品种试验的过程中,将多个杂交组合放在一处进行对比,很可能会导致其无法发挥作用的最大化。比如说,部分高产品种在水资源丰富、肥力较高的环境下开展试验,很可能会被市场所淘汰,这就导致能够高产的玉米材料无法及时地被发现[2]。
2.2 过于干旱
从某种角度来说,干旱并不利于合理的选择培育抗病材料,无论是从国外所引进的优良材料还是新研发的新兴材料,都无法分析其抗病能力。
2.3 所制定的育种战略无法为市场的发展提供支持
开展玉米育种,需要进行品种试验,但是我国在进行品种试验的过程中还存在着一些问题,并没有考虑到市场的现实需要。我国在进行材料应用以及对于抗倒性、抗逆性进行分析的过程中,和国外发达国家存在着一些差异,所研制出的品种较为普通,并没有办法满足市场的现实需要。比如说,部分玉米品种在生长的过程中容易出现倒伏,抗性比较差,并且经常会突[3]。这从某种角度来说,展现出了我国育种实力和国外的差异。再加上我国种子企业和商业育种机构在进行工作的过程中会被经济收益所限制,过度的追求成功,这也并不利于我国玉米育种工作的顺利开展。
2.4 玉米新品种在市场中并不占据优势
对所培育的玉米新品种进行研究,可以发现大部分玉米新品种都存在问题,并不符合审定标准,很难被我国市场所接受,这不但无法推动推广工作的顺利开展,还会导致玉米新品种存活较为困难。比如说,所研究出的玉米新品种株型存在问题,难以进行通风。玉米的茎干比较细,很容易出现倒伏等,都不利于玉米育种工作的进行。
2.5 对于国外育种资源的依赖性比较强
由于我国玉米育种工作的开展比较晚,在进行玉米育种技术创新时,过度的关注国外所具备的育种资源。虽然在这一背景下,玉米育种工作取得了一些成效,但是问题也较为突出,不利于我国育种工作的创新开展[4]。
3 开展玉米育种效率的措施
3.1 认识到育种的目标
进行玉米育种最主要的目的是提升产量,使品种更加优良,提升其抗性。在进行实践时要从所处的种植环境和所运用的品种来进行分析,明确其性状,并制定相关的指标。借助于综合性状来合理地安排育种目标。育种目标要具有较强的实践性,并对其进行指导,确保其能够满足地区以及国家的发展需求。比如说,高产指的是玉米整体的产量,这和种植密度以及单产有着较为紧密的联系,而种植密度又会被株型、根系以及所处的环境所限制。优质不但是指产品的质量,还包含了其产量和适用范围,确保品质能够满足不同的需求,抗逆性则是指品种要能够抗击病害,更好地适应周围的环境,具有较强的耐性。
3.2 做好玉米种质的选择工作
性状较好的种质是对于良好品种进行培训的前提[5]。为此,在对于玉米种质进行选择的过程中,需要合理的分析地方玉米种质,并系统全面的分析地方品种进行重组,使种质筛选更加高效的开展,提升品种的适应能力和抗性。除此之外,要根据时代合理地进行创新,可以从国外引进一些优秀品种,认识到玉米品种是多样性的,为本地品种的改良提供参考,对于农艺性状进行调整。
3.3 打造杂交优势群并构建优势模式
经过实践可以发现合理的对杂交优势群进行划分,可以真实地表现出自交系的遗传情况,能够为自交系改良和杂交种选择配种,这能够降低组合选配的随机性,降低配合力测定需要进行的工作量,使育种工作更加高效的开展。对于杂种优势群进行划分的过程中,需要考虑到研究的目的及方向等,并根据所选择的材料人为的进行操作。为此,在选育前期应该对自交系杂交群优势进行分析,考虑在到期生育期、粒色等性状[6]。从当前的情况来进行分析,我国一般会将自交系划分成为4个或者是5个类群,但是如果在划分的过程中存在的杂交优势群数量较多,很可能会不利于育种的开展。这主要是因为在进行杂交组合选配时,很可能会忽略一些较为优秀的杂交组合,导致育种无法顺利地开展。因此,从所开展的研究进行汇总,可以发现借助于3群法和三角形优势模式,可以较为有效地进行杂交组合选配工作,使育种工作更加高质量。
3.4 选择适宜的方式进行配种
所选择的配种方式和玉米育种的效率关联较为紧密,为此在对育种方式进行选择时,要考虑到材料的特性,并根据所搜集到的经验和育种所具备的条件进行研究,分析适用的配种方式。目前较为常见的配种方式是群体改良轮回选择法以及逆境选择、二环系育种法以及密植育种选择、单倍体诱导系选育玉米自交系以及现代生物育种。
第一,群体改良的轮回选择法和逆境选择法。这些方式在群体改良中较为常见。轮回选择法可以避免因为自交而失去有利基因或者是携带较多不利基因的情况出现。其能够在1个杂交种群内进行选择,挑选出目标性状,并将其进行重组形成新群体,再在新群体中进行筛选,是较为鲜明的循环育种。能够使品种具有较多的优质基因,提升产品和整体水平。逆境选择法主要是指品种在不利的外界环境和气候影响下,所产生的较好的农艺性状,比如说能够在杂草蔓延或者是病虫害严重、旱涝区域获得较高的产量。
第二,对二环系育种法以及密植育种选择法进行应用。二环系育种法的操作难度比较低,并且能够取得较好的效果。一般被应用在单交种以及商品杂交种之中。借助于单交种作为原材料实现自交,并挑选出性状较好的自交系,使育种更加高效的开展。除此之外,二环育种法和密植育种选择法的关联较为密切,在最初进行育种时,可以适当地控制栽植密度,将一些长势较为恶劣的植株去除。
第三,单倍体诱导系选育玉米自交系法。这一育种方式一般是通过应用自然或者是人工所培育出的单倍体植株,再人为操作或者是自然生长背景下,形成纯合二倍体植株,在运用自交系进行选育。这一方式较为行之有效,可以使育种更加快速地开展,形成纯合体系。但是,目前我国相关知识比较少,缺乏进行实践的机会,需要加大力度进行后续研究[7]。
3.5 加强科研机构和企业的合作
由科研机构和企业进行合作,创新,重新的调整我国优秀玉米育种单位,并出台相关的创新规划,能够使我国科研机构和相关高校所具备的资源得到最大化的利用,充分发挥出优势,提升玉米育种创新能力,使玉米育种企业的整体实力得到提升,在玉米育种市场中占据优势。
3.6 构建完善的商业育种技术体系
构建完善的商业育种技术体系,能够使各个公司进行玉米育种的创新能力得到提升,培育出更多符合市场发展需要的优质玉米品种,并且具有较强的适用性,能够在不同的区域进行种植,为农业的发展提供支持。
4 总结
随着社会经济水平的提升,我国玉米育种难度有所提升,但是这也为玉米育种效率的提升提供了有利条件作为支持。因此,有关人员要对玉米育种的现实情况进行分析,采取措施解决其中存在的问题,对玉米育种技术进行创新,提高玉米育种效率,使玉米的产量有所增加,在市场竞争中占据优势。