糯玉米育种现状、产业化前景研究

1、糯玉米育育种现状状、产业业化前景景及提前前关注的的几个问问题一 糯玉玉米育种种现状糯玉米（Zeaa maays Lcceraatinna KKuleesh）是受隐隐性突变变基因 wx（Waxxyenndossperrm）控控制的一一个突变变类型。wx基基因位于于第9条条染色体体上，位位点为99599（Emmersson，KAA19935）。该基基因能阻阻止合成成直链淀淀粉，在在胚乳中中形成1100的支链链淀粉。糯玉米米的籽粒粒表现为为不透明明状，色色泽暗晦晦似石蜡蜡，故糯糯玉米又又称蜡质质玉米。早期的研研究认为为，糯玉玉米杂交交种的籽籽粒产量量低于普普通玉米米，特别别是马齿齿玉米杂杂交种。这是

2、因因为糯玉玉米的抗抗病性较较差，根根茎倒伏伏也较严严重，从从而将糯糯质标志志基因 wx 视为糯糯玉米产产量的限限制因子子。因此此，通过过遗传改改良，提提高糯玉玉米的抗抗病、抗抗倒能力力，便成成为糯玉玉米育种种的主要要选择目目标。国外开展展糯玉米米育种较较早，119377年，美美国Ioowa州州立大学学首先开开始进行行一项规规模宏大大的糯玉玉米杂交交育种计计划，大大约在119422年，JJenkkinss，E.H.育育成了第第一个糯糯玉米杂杂交种。19444年以以后，育育成的糯糯玉米自自交系在在抗病性性和抗倒倒性上不不断得到到改进，使组配配的杂交交种产量量大为提提高。近近年在MMinnnesoo

3、ta进进行的糯糯玉米产产量试验验表明，糯玉米米与普通通玉米已已很相近近。品种种上的突突破，又又反过来来促进了了糯玉米米加工业业的发展展。由此此可见，国外发发展糯玉玉米生产产，始终终与糯玉玉米作为为工业原原料用种种紧密联联系在一一起。据据20世世纪800年代末末的报道道，美国国已有66个种子子公司从从事糯玉玉米杂交交种的培培育和经经营，糯糯玉米的的播种面面积达6600万万亩。可可以想见见，十多多年过去去了，自自然会有有更大的的发展。国外通常常采用的的糯玉米米育种方方法，是是将 wwx 基基因导入入普通玉玉米的商商业自交交系中，以获得得新的糯糯质同型型系。这这就为以以后国际际上普遍遍采用的的糯 S

4、Spraagaee，GF.，Corrn aand Corrn IImprroveemennt, Wissconnsimm, 119777,3883-3384.玉米育育种方法法（回交交转育）奠定了了基础。国内，119755年山东东省烟台台地区农农科所利利用从非非糯质品品种衡白白多穗中中得到的的糯质突突变体衡衡白5222，与与由普通通玉米自自交系白白5255转育成成的糯质质同型系系白5225糯杂杂交，育育成烟单单5号（白粒）；19989年年山东省省农科院院玉米所所用由普普通玉米米自交系系黄早四四转育成成的糯质质同型系系齐4001与3303糯糯杂交，育成鲁鲁糯玉11号（黄黄粒），以及后后来相继继育成

5、的的一批糯糯玉米杂杂交种，所采用用的育种种方法，基本上上都是以以糯性籽籽粒表现现型为标标记，或或以花粉粉表现型型为依据据的不同同遗传设设计，将将普通玉玉米自交交系转育育成糯质质同型系系，并用用其作亲亲本系育育成糯玉玉米杂交交种。目前，我我国保存存的糯玉玉米品种种（糯质质自然授授粉品种种）达5500个个之多。据中国国科学院院遗传所所的研究究结果表表明，中中国糯质质玉米籽籽粒的蛋蛋白质氨氨基酸含含量介于于普通玉玉米与高高赖氨酸酸玉米的的中间状状态，但但蛋白质质含量变变幅大(714.5)，其中中，有蛋蛋白质含含量达114.55的种种质资源源；特别别是中国国糯质玉玉米不乏乏高赖氨氨酸的种种质资源源，如

6、四四路糯、紫秆糯糯玉米籽籽粒胚乳乳中赖氨氨酸含量量达2.533.3克克/1000克蛋蛋白质，比普通通玉米白白马牙品品种增高高31.673.7，有的接接近 MMerttz，EET（19964、19770）筛筛选到的的赖氨酸酸含量水水平。预预示通过过遗传改改良，还还可进一一步提高高糯玉米米品种的的蛋白质质氨基酸酸含量。已故李竞竞雄院士士，在回回顾国内内外玉米米育种的的历史后后指出，以选择择自交系系的基础础材料而而言，都都是从自自然授粉粉品种完完成了一一批自交交系后，再采用用二环系系的方法法选系。但是，我我国糯玉玉米育种种还处在在发展初初期，直直接从糯糯质基础础材料中中选育的的骨干系系极少，可供选选

7、育二环环系的杂杂交种也也不多。而采用用传统的的回交转转育方法法育成的的糯质同同型系，由于在在一定程程度上仍仍保持普普通玉米米的品质质特性，特别是是籽粒食食用起来来具有皮皮感，应应用于鲜鲜食或制制罐，难难以保证证商品品品质。因此，我我国既然然有如此此丰富的的糯玉米米品种资资源，能能否最大大限度地地将其应应用于品品质育种种，在糯糯玉米品品种中首首先完成成一批自自交系呢呢？事实实上，我我国的玉玉米育种种工作者者也曾试试图从糯糯玉米品品种中选选育自交交系，但但因选出出的自交交系配合合力普遍遍很低，而未能能成功。究其原原因，是是由于未未经遗传传改良的的糯玉米米品种抗抗病性差差，根茎茎倒伏严严重，产产量低

8、，用其直直接自交交分离自自交系难难以凑效效。根据我们们研究糯糯质自然然授粉品品种产量量低的原原因，认认为影响响产量的的各种性性状的重重要程度度依次为为：茎秆秆细软，根系不不发达，秆高，叶披散散，果穗穗着生位位置偏高高，容易易产生根根茎倒伏伏病害害严重早衰，持绿期期短株株高、穗穗位高和和果穗大大小的整整齐度差差。因此此，欲开开发利用用我国丰丰富的糯糯玉米品品种资源源，开展展品质育育种，来来达到兼兼顾高产产、优质质和专用用性的目目的，必必须从探探讨糯玉玉米高产产的形态态和生理理基础出出发，在在性状选选择上应应高度重重视茎秆秆强度、根强度度、大小小斑病、持绿期期、株高高穗位、叶片直直立性和和植株长长

9、相。也也就是说说，只有有在目标标性状选选择的基基础上，才有可可能形成成高产类类型。基于以上上的认识识，我们们提出了了寓目标标性状和和配合力力于育种种基础群群体的育育种设计计思想，并形成成了“多多个自然然授粉品品种组成成综合群群体经经过配合合力测定定的S22早代系系组成改改良群体体分离离小群体体选系系”的育育种技术术体系。如此，我们花花了近110年时时间选育育出上部部叶片坚坚挺直立立、株型型紧凑、配合力力高、双双穗性强强、抗病病抗倒抗抗早衰。自身产产量和制制种产量量均高的的糯质一一环系“通系55”，并并用其作作母本育育成了苏苏玉（糯糯）1号号。嗣后后，我们们又在原原育种基基础群体体的基础础上进一

10、一步拓展展和创新新种质，结合品品质分析析，育成成一批适适应不同同加工用用途的专专用化糯糯玉米杂杂交种。例如，鲜食、深加工工兼用型型新品种种苏玉（糯）44号，鲜鲜果穗产产量15500公公斤亩亩，干籽籽产量66006500公斤亩，赖赖氨酸含含量0.34，粗淀淀粉含量量74.18，支链链淀粉粗淀粉粉95.46，可溶溶性糖含含量4.84。这样样的产量量水平和和品质特特点，结结合其早早熟性，除极宜宜作鲜食食玉米及及制罐外外，还是是生产糯糯淀粉的的理想原原料品种种。二、糯玉玉米产业业化前景景目前，我我国糯玉玉米种植植面积较较小，主主要用作作鲜食或或生产糯糯玉米粉粉，而在在一些少少数民族族地区则则常用作作主

11、食。在美国国，糯玉玉米早已已形成重重要产业业，主要要是直接接用于加加工糯淀淀粉以取取代木薯薯粉。以以后由于于糯淀粉粉用途不不断扩大大，使用用糯玉米米的数量量逐年增增加。美美国糯玉玉米淀粉粉产量占占整个湿湿磨淀粉粉产量的的810，年生生产能力力为1660万一一2033万吨，每年创创造数十十亿美元元的产值值。在国国际上，不仅在在美国，日本、韩国和和欧洲也也都有了了广阔的的糯玉米米和糯玉玉米淀粉粉市场。随着人人们对糯糯玉米品品种特性性的认识识和加工工技术的的发展，制罐、酿造、制糖、方便食食品等新新型玉米米加工业业对糯玉玉米原料料将有着着巨大的的需求。所以，我们应应根据自自己优越越的自然然条件和和国内

12、外外巨大的的需求，加上国国家在宏宏观上的的引导和和鼓励，经过88100年的努努力，使使我国的的糯玉米米种植面面积发展展到4550万亩亩，是很很有可能能的。因因此，糯糯玉米的的育种工工作必须须紧紧跟跟上，做做到育种种目标明明确，技技术路线线合理，方法创创新。与与之齐步步并进的的，是进进行糯玉玉米深加加工，形形成自己己的产业业。不久前，农业部部优质农农产品开开发服务务中心提提出了玉玉米的优优质目标标：北方方应发展展高淀粉粉、高赖赖氨酸的的加工型型玉米；南方应应发展高高赖氨酸酸、高糖糖、高蛋蛋白的加加工或食食用型玉玉米。我我认为这这样的优优质目标标应用于于糯玉米米，尤为为确当。这就需需要通过过开展以

13、以多种用用途为目目标的玉玉米品种种改良工工作，创创造适合合深加工工和综合合利用的的优质玉玉米类型型，使我我国的糯糯玉米生生产逐步步向高产产、优质质和专用用化的工工业原料料用种的的高层次次发展。至于育育种方法法，则应应根据不不同用途途和工艺艺品质要要求来确确定。传统的的回交转转育方法法，仍可可作为糯糯玉米育育种的基基本方法法。此法法适宜应应用于高高产为目目的的高高淀粉、高赖氨氨酸的加加工型糯糯玉米，而应用用于食用用型糯玉玉米（如如鲜食、制罐、加工水水磨粉等等），育育成的品品种往往往食用品品质差。这是因因为在转转育过程程中常以以单隐性性糯玉米米自交系系或品种种作非轮轮回亲本本，普通通玉米自自交系作

14、作轮回亲亲本。以高产产、优质质、专用用性为目目标，可可根据品品质分析析结果，选用国国内优良良的单隐隐性糯玉玉米品种种组成综综合群体体（如高高淀粉群群体、高高赖氨酸酸群体），进行行轮回选选择。每每一轮的的基础群群体，都都要结合合品质分分析和田田间鉴定定结果来来确定。相应地地，再搜搜集热带带、亚热热带的优优良糯玉玉米品种种组合综综合群体体，按同同样的程程序进行行轮回选选择。将将来两个个综合群群体在轮轮回选择择过程中中，每一一轮基础础群体的的选系即即可互配配组合，从中筛筛选出符符合加工工工艺品品质要求求的强优优势杂交交种。十分强强调食用用品质的的糯玉米米品种，常用于于鲜食果果穗、速速冻制品品、鲜籽籽

15、粒或干干籽粒罐罐藏、水水磨粉等等。这类类品种的的选育，可选用用品质特特别优良良的单隐隐性糯玉玉米品种种，采用用在目标标性状选选择的基基础上形形成的高高配合力力育种基基础群体体选系的的方法，可望育育成真正正意义上上的高产产、优质质、专用用化品种种。三、提请请关注的的几个问问题玉米产业业一向被被视为“黄金产产业”，而近年年来糯玉玉米尤为为走俏，而且将将继续出出现营销销高潮，这表明明中国的的农业正正迎来了了一个名名特优新新时代。前不久久，农业业部宣布布一批适适合当前前种植业业结构调调整的优优质品种种（其中中也包括括糯玉米米品种），其目目的就是是通过推推广和开开发商品品质量和和科技含含量高的的优新品品

16、种，提提高良种种在发展展优质高高效农业业中的贡贡献份额额。我国国即将加加入 WWTO，国外许许多优质质价廉的的农产品品将进入入我国市市场。因因此，加加速优质质专用高高效品种种的选育育和推广广，不断断提高农农产品质质量，不不仅可以以增加农农民收入入，也是是增强我我国农产产品的国国际竞争争能力的的主要途途径。但但是，在在糯玉米米新品种种选育和和推广应应用上，我们也也不难看看到一些些问题的的存在，提请农农业主管管部门、经营者者和消费费者关注注。1品种种多，真真正符合合高产、优质、专用性性要求的的少国际上，糯玉米米品种的的培育和和开发利利用，美美国走在在前面，也最先先进发达达，育种种部门和和种子公公司

17、共同同从事此此项工作作，而且且协调得得很好，我国在在20世世纪700年代才才开始糯糯玉米育育种，品品种出得得少，销销售市场场很小。直到两两年前，进入市市场还只只有810个个糯玉米米品种，而近年年却如雨雨后春笋笋，一哄哄而起，骤增至至一百多多个。其其实，有有些品种种不过用用人家的的自交系系或杂交交种改头头换面一一番，照照样被宣宣传为高高产、优优质，真真是“差差不多品品种”满满天飞。更有甚甚者，一一些来历历不明的的“品种种”，以以假乱真真，且种种子质量量低劣，通过媒媒体误导导和商业业炒作，也能卖卖出高价价，结果果是造成成市场混混乱，农农民受坑坑害，而而各地农农民控告告种子公公司的事事，时有有所闻。

18、特别要要提醒注注意的，糯玉米米目前在在我国，还仅仅仅局限于于鲜食，作为蔬蔬果玉米米因受到到采收适适期的限限制，比比普通玉玉米销售售市场要要小得多多，主要要限于南南方地区区及大中中城市郊郊区。在在我国还还没有形形成糯玉玉米产业业的情况况下，盲盲目扩大大种植面面积，将将会给农农民造成成损失。因此，农农业主管管部门必必须因势势利导，首先要要在了解解现有育育成品种种的特性性的基础础上，合合理布局局，使真真正能适适应多种种条件的的产量高高而稳，营养品品质和商商品品质质均较优优良的品品种得到到充分利利用。2发展展我国糯糯玉米的的根本出出路在深深加工糯玉米在在美国称称为工业业玉米，这同样样说明糯糯玉米应应成

19、为发发展我国国糯玉米米产业化化工程的的原料，前面已已经提到到，农业业部优质质农产品品开发服服务中心心提出的的在北方方发展高高淀粉、高赖氨氨酸的加加工型玉玉米，和和在南方方发展高高赖氨酸酸、高糖糖、高蛋蛋白的加加工或食食用型玉玉米的目目标，实实际上，就可作作为我国国发展糯糯玉米的的方向。借鉴国外外对特种种用途玉玉米的开开发利用用经验，在育成成一批能能适应不不同加工工用途的的高产、优质、专用化化品种后后，再以以高科技技上规模模的方式式对玉米米进行深深加工，通过延延伸加工工链，把把玉米原原料直接接转化成成市场畅畅销商品品，产生生高附加加值，以以推动农农业和农农村经济济的发展展，适应应国际国国内玉米米

20、产业化化发展的的需要，按照“公司十十基地十十农户”的模式式，建立立集玉米米制种、高产栽栽培、深深加工、产品销销售于一一体的产产业集团团。目前，我我国长春春大成玉玉米开发发有限公公司，已已于19998年年建成年年处理玉玉米500万吨的的单线玉玉米加工工能力亚亚洲第一一的加工工企业，主要生生产玉米米淀粉，产品畅畅销国内内20多多个省、市、自自治区和和直辖市市，并出出口日本本、韩国国、台湾湾和东南南亚等国国家和地地区。设设想，一一个年处处理500万吨玉玉米的淀淀粉加工工企业，改用糯糯玉米为为加工原原料生产产糯淀粉粉，虽然然糯玉米米籽粒产产量水平平略低于于普通玉玉米，但但由于糯糯玉米较较普通玉玉米具有

21、有更高含含量的优优质淀粉粉，实际际淀粉产产量却相相仿，并并具有优优越的加加工性能能。据称称，大成成公司也也曾试图图改用糯糯玉米生生产糯淀淀粉，但但由于未未能物色色到适合合的品种种（要求求籽粒产产量比普普通玉米米只能低低10）。3国家家应从宏宏观上引引导和鼓鼓励育种种家培育育高产、优质的的专用化化加工型型糯玉米米品种发展糯玉玉米产业业，必须须靠产量量高且符符合加工工工艺品品质要求求的专用用化品种种，而反反过来，糯玉米米育种又又必须靠靠加工业业的带动动。以适用于于加工糯糯淀粉的的专用化化品种而而言，我我认为必必须具备备以下基基本条件件：籽籽粒产量量与大面面积推广广的普通通玉米杂杂交种相相差不超超过

22、100，大大面积单单产为55005500亩亩；粗粗淀粉含含量不低低于700；直链淀淀粉粗粗淀粉至至少为22级，即即3；粗粗脂肪含含量低，应在44以下下；容容易制种种，大面面积制种种单产不不低于2250公公斤亩亩。由此此可见，育成一一个专用用化的工工业原料料品种，要在高高产的前前提下符符合一系系列的工工艺品质质指标。这不同同于一般般高产育育种，难难度要大大得多。因此，国家应应加大专专用化加加工型糯糯玉米品品种选育育的科技技投入，组织协协作攻关关，为发发展我国国的糯玉玉米产业业储备一一批高质质量的品品种。4通过过适当提提高糯玉玉米品种种审定的的要求来来提高育育成品种种的质量量第一，前前面已经经说过

23、，糯玉米米是受隐隐性突变变基因 WX 控制的的淀粉的的遗传变变种。故故无论用用何种方方法育成成的糯玉玉米品种种，在生生产上一一般都表表现一定定的脆弱弱性，主主要是不不抗病，不抗倒倒，综合合农艺性性状差，产量低低。至于于亲本自自交系，其脆弱弱程度尤尤其严重重，有些些根本无无法制种种，或制制种产量量很低。因此，在品种种试验阶阶段，仅仅看杂交交种的生生长表现现（其实实，有些些杂交种种或区试试中已经经表现出出严重不不抗病、不抗倒倒），而而不看其其亲本自自交系的的生长表表现，更更不去考考察其制制种情况况，则将将来必然然会出现现有些品品种虽然然通过审审定，但但生产上上、制种种上和加加工应用用上都成成问题的的情况。第二，就就目前来来说，作作为鲜食食糯玉米米品种，必须强强调高产产是前提提，优质质是目的的，达到到高产、优质并并重。但但现在所所谓的优优质糯玉玉米，还还是一个个空洞的的概念。我认为为作鲜食食、制罐罐或加工工水磨粉粉的糯玉玉米品种种，应在在直链淀淀粉粗粗淀粉3的的前提下下