甘肃省玉米育种问题与对策探讨

专 题 论 述 寸 田 种 甘肃省玉米育种问题与对策探讨 李志明 寇思荣 何 海军 周玉乾 刘忠祥 王晓娟 ( 甘肃省农业科学院， 兰州 7 3 0 0 7 0 ) 摘要 ： 分析了甘肃玉米育种的现状和存在的问题 。 种质创新 能力不足、 育种技 术、 育种方法、 抗逆性育种重视不够， 是 目前品 种 产 量 潜 力不 大 、 适 应 性和 抗 逆 性 不 强 的主 要 原 因 提 出 了加 强 协 作 攻 关 、 调 整 育种 目标 、 提 高适 应性 加 强种 质 扩增 、 改 良和 创 新 改进 育种 选 择 方 式 推 进 新技 术 应 用 ， 密切 新 品 种 与 栽 培 技 术相结合等对策 育种 思路 以增强玉米品种适应性和高产优质 为 目标 以本土化的种质 为基础 ， 构建杂种优势群为核心 ， 强化 逆境人工选择 、 采 用密植育种策略 探 索高配合力的玉米生理生 态育 种技 术 关键词 ： 玉米 ； 品种 ； 选育； 适应性 ； 对策 1 甘肃玉米 育种现状 玉米是甘肃第 2大作物 1 9 9 3 2 0 0 7年年种植 面 积在 4 5 7 8万 h m 2 占粮食作物种植面积的 1 6 6 l 。 占 粮食 总产 的 2 7 4 9 每 h m z 单 产 1 9 9 5年最 低 为 4 5 0 9 3 6 k g 2 0 0 3年 最 高 为 4 9 8 3 5 5 k g 1 5年 平 均 为 4 6 7 3 4 1 k g I l l 1 9 9 4 2 0 0 8年甘肃省共审定普通玉米 品 种 5 5个 ， 甜玉米 品种 1 个 ， 共 5 6个 1 9 9 4 2 0 0 0年甘肃省共审定普通玉米品种 8个 省 区试 产 量 为 5 9 8 9 0 7 0 2 5 5 k g h m 2 平 均产 量 为 6 3 0 7 7 k g h m2 较对照中单 2号和酒单 3号增产 3 8 1 5 7 2 蛋 白质 含量 为 7 9 8 1 2 4 5 平 均 1 0 4 2 ： 淀粉 含量 6 9 1 6 7 4 5 5 平 均 为 7 1 9 5 ： 玉 米 脂 肪 含量 为 3 6 6 4 9 7 平均 4 5 5 ： 赖 氨酸含 量 0 3 2 通 讯 作者 ： 寇思荣 0 5 2 平 均为 0 3 7 5 。 2 0 0 1 2 0 0 5年共审定普通玉米品种 l 9个 省区试 平均产量 6 5 2 5 6 k g h m 2 o 2 0 0 6 2 0 0 8年共审定普通玉米 品种 2 7个 省区试平均产量在 6 8 0 0 k g h m 2 左右。高产 田产量为 8 0 0 0 9 5 0 0 k h m z 省区试产量是在各地中上 等肥力地块上多品种 、 多点次 、 多年份的产量结果 ， 可 视为大 田生产近期产量潜力和 目标水平 近两年已审 定玉米品种省区域试验平均产量为 9 8 0 0 k g h m 2 左右 比大 田高 出 3 0 0 0 k g h m 左右 以上 1 5年 、 3个阶段育成的玉米品种数和产量数 据 充分说明了玉米新品种选育在农业生产中的增产 作用 及重 要性 2 存在 问题 2 1 种 质资 源创 新能 力不足 近年来 选 育 的玉米新 品种 之所 以推广 面积不 大 根 本原 因在于种 质材料 的 创新性不强选育的 自交系适应性不广 究其原因主 要是没有突破性的玉米 自交系。而选育优良的玉米 自 交系是玉米杂交种选育的基础和关键 没有突破性的 玉米 自交系就不会有突破性的玉米杂交种 通过对近年来的国审和各省审定品种的双亲分析 表明： 我 国玉米 自交系选育集中在系谱法 、 二环系或对 已有 自交系 的 回交改 良上 而二 环系选育 占的比重相 当大这些方法短期看无疑对新选育的优 良自交系有 良好的效果 但长期利用会导致遗传基础过于狭窄 、 抗 逆 性减 弱 、 适 应 性 不 强 使 杂交 种 的选 育 难 以实 现 缶 场 乌 不 勿 场 舅 出 i “ 蝴 印 、 、 碲 T、 ,、 v 1 、i 、 、 、 、 v v 、 t 智 、 卵 ! “ T、 T 卵 v 卵 v 绿化 而且观赏梨各品种的植株一般 1 5 2 0年后便可 作为木材用 ， 其木材坚硬致密， 供制高级家俱 、 雕刻 、 面 板等 山东省果树研究所于 2 0 0 1 年引进 了布拉德福 ( B r a d f o r d ) 、 雄鸡 ( C h a n t i c l e e r ) 、 贵族 ( A r i s t o c r a t ) 、 红塔 ( R e d S p i r e ) 、 秋 辉 ( A u t u m n B l a z e ) ， 现正 进行 园艺 学性 状观察 参考文献 f I I NN华 ， 吴国良， 药文生 果树多倍体育种研究进展 山西果树 ， 2 0 0 4， 7 ( 4 ) ： 3 5 - 3 6 【 2 】 贾敬 贤 ， 贾定贤 ， 陈竹生 ， 等 果树 种质资源 目录 北京 ： 农业 出版社 ， 1 9 9 3 3 黄礼森 李 树玲 ， 蒲 富慎 我 国梨品种 染 色体数 目观察 中 国果树 ， 1 9 8 6 1 ： 1 21 3 李树玲 ， 曹玉 芬， 黄礼森 ， 等 大鸭梨 与不同倍 性梨品种杂交后代染色 体数 日鉴定 天津农学院学报 I 9 9 8 ， 5 ( 4 ) ： 1 7 f 5 】 张鲜鲜 ， 赵静 ， 李欣 ， 等 梨矮 化砧木 选 育研 究进展 河北农业 科学 ， 2 0 0 9， l 3 ( 5 ) ： 4 2 4 4 6 1 姜 淑玲 贾敬贤 ， 马力 适 于中国梨 的梨 属矮化砧木一中矮 2号 中国 南方果树 ， 2 0 0 3 3 2( 2 ) ： 4 8 7 张文炳 ， 张浚如 ， 李学林 ， 等 云南红皮梨种质资源及其利用 中国南方 果树 1 9 9 7 2 6 ( 5) ： 3 8 3 9 f 8 1 曹玉芬我 国的红皮梨种质资源 中国种业， 2 0 0 1 ， 1 ：2 6 2 7 ( 收稿 日期 ： 2 0 0 9 1 2 2 4) 2 0 1 0 年 等 寸 固 舯业 专 题 论 述 更大的突破 只是在抗病育种和子粒品质上得到了一 定的改善 并且及时育成 了较抗病的新品种。 如我们近 几年选育的自交系 l y 3 2 8 、 l y 2 2 1 l等遗传基础材料丰产 性好 、 品质好 、 抗病 。选育出的后代品种陇单 7号等品 种丰产 、 其品质达到了我 国最基础的玉米国标 、 饲料用 玉米国标( G B f r 1 7 8 9 0 1 9 9 9 ) ： 品质育种取得 了突破性 进展 抗病性强 特别在抗玉米丝黑穗病方面有 了新 进展 但适应性不广， 抗逆性不强。 遗传基础的狭窄使我 国玉米对病虫害和逆境表现 出脆弱性 同时也难以培育出突破性的新 自交系和新 品种已经成为我省玉米育种研究可持续发展的首要 限制因素 狭窄的种质基础育出的杂交种难以对付遗 传基础广泛的多种病害 对地方农 家 种 的改 良 、 利 用认识 不 足 。 利用 我 国地 方 品种种 质 中 的有利 基 因来 改 变现 有 的核 心 种 质 提 高抗逆性和抗病虫害能力 潜力是巨大的。例如黄野 四是以农 家种野鸡红与墩子黄杂交后再和黄早 4杂 交 经过回交和 自交选育成的 2 2 育种技术、 方法亟需提高 我们选育的玉米新品 种之所 以推广 面积 不大 除 了基 础材 料 的差距外 育种 技术 、 方法也是不可忽视的一个方面 ， 现在需要对我们 的育种方法进行反思。 例如组材思路 、 选择压力以及产 量与适应性的认识等， 要借鉴中单 2号 、 郑单 9 5 8和先 玉 3 3 5等优良品种的创新思路 对我们 的技术路线作 出新的选择。 随着生物学理论和技术的发展 多种分子 标记技术和基因工程已应用于常规育种 中如 R F L P、 R A P D、 R A MP、 S T S 、 S C A P等 分子 标 记有 助 于人们 从 D N A水平认识基因互作和杂种优势的成因 利用分子 标记进行遗传多样性分析 、划分杂种优势群以及预测 杂种优势的可能性 通过分子标记辅助选择 无论对 主效 基 因还 是 整个基 因工程选 择 都会 事半功倍 如抗 虫转基因在玉米生产上的应用等 2 - 3 对 适 应 性 育种 重 视 不够 需 要把 适 应 性 育 种 提 到重要 日程。强化逆境人工选择 以适应 自然的选择 提高品种对干旱 、 瘠薄、 高温 、 低温和病虫草等生物与 非生物逆境的适应性 2 4玉米 育种 实现 商业化 转 移 缺 少 拓宽 遗传 基础 研 究 玉米育种技术实现商业化转移后 育种科研机构 和大小种业公司不是根据拟定的计划来约束育种 目标 而是根据市场需求培育适销对路的新品种 追求利润 最大化 育种行为受市场驱动 从而忽略了拓宽遗传基 础研究这一基础性环节 并且一些育种科研机构和大 小种业公司为了审定品种而对新审定品种的亲本 自 交系进行毫无 目的的“ 改良” 后重新报审 这样过分重 视商业化育种 ， 就忽略了突破性玉米 自交系的选育 造 成了遗传基础愈来愈狭窄 长此以往 使育种研究失去 了可持续 发展 能力 3对策 3 1 调整育种目标， 增强抗逆性。 提高适应性高产 、 优质 、 多抗和广适是玉米育种永恒的主题。 试验研究发 现品种和栽培技术的产量潜力与试验的地点年份有 密切关系 玉米产量潜力在一定程度上代表了品种、 栽 培技术对当地生态环境的适应性I l I2 1 在玉米品种选育 方面 ， 要强化逆境人工选择 ， 以适应 自然选择 ， 培育抗 逆 性强 的优 良自交 系 增强 品种 的适应 性 从 而大 幅度 提高甘肃省玉米产量水平 3 2加强种质扩增、 改良和创新种质 的扩增 、 改 良 和创新是玉米育种的重要保障。要培育适应性好的杂 交种 ， 要从种质的扩增 、 改 良和创新人手 ， 扩增种质遗 传基础 形成本土化的种质材料是关键。 重视甘肃野生 资源 、 地方品种和外源基因的开发利用 ， 应用分子生物 学技术进行不同生态型有利基因的创建 、 挖掘与利用 3 3改进育种方法 要以增强玉米品种适应农业 资 源的约束和玉米高产优质为 目标 以本土化的种质为 基础 ， 构建杂种优势群为核心 。 强化逆境人工选择 、 采 用密植育种策略探索高配合力的玉米生理生态育种 技术。赵久然【3 1 提出的“ 变换地 、 大群体 、 高密度 、 强胁 迫和严选择” 的玉米 自交系选育方法 值得在适应性育 种实践中应用 3 4 与栽培技术合作 通过遗传改 良和栽 培技术 的 改进 对玉米产量和品质提高都起较大的作用 栽培技 术的作用在于最大限度利用 当地的生态条件 发挥品 种的遗传潜力 在陇单系列品种 、 中单 2号等品种推广 中有许多成功的经验 值得继续坚持 。总结郑单 9 5 8 、 先玉 3 3 5等优 良品种 之所以表现 出良好 的适应性、 稳 产性 关键是协调了育种 目标与生产栽培条件的相适 应Ira 1 因此 育种工作者与栽培人员除了在以上方面的 合作外 更重要的是在育种 目标 的制定上 ， 进行密切的 合作 、 交流 ， 探讨对品种产量相关性状的认识 ， 以适应 栽培技术、 生产条件和农 民的需求。 参考文献 【 1 】 张世煌 郑单 9 5 8带给我们的创新思路和发展机遇 玉米科学