玉米育種程序及其方法探討

向竭 田甫煥 許貴明 魏昌松 雷松林

摘 要：作為異花授粉作物，玉米非常容易進(jìn)行雜交，在生產(chǎn)過(guò)程中，所應(yīng)用的玉米良種也大多為雜交種。主要圍繞玉米育種程序及方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探究。

關(guān)鍵詞：玉米；育種程序；選育方法

文章編號(hào)： 1005-2690（2018）02-0021-02 中圖分類號(hào)： S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

玉米種植戶要對(duì)玉米育種的程序有一定的了解，要對(duì)選育的方法有相應(yīng)的掌握，這樣有助于今后的玉米種植。下文就圍繞玉米育種的程序以及方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1 玉米育種的主要特點(diǎn)

現(xiàn)如今，玉米育種的主流為雜種優(yōu)勢(shì)育種，主要是先選育純合的親本自交系，然后將親本自交系進(jìn)行雜交，再選育出雜種優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)的雜交種。自交系的選育，一方面需要本身性狀優(yōu)良，另一方面還需要較高的配合力，這樣一來(lái)，就促使育種難度有了極大的提升，育種周期有所延長(zhǎng)[1]。不僅如此，在性狀方面，雖然自然自交系的性狀與雜交種的性狀有關(guān)，但是仍然有一定的距離。在雜交種水平上，還需要對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇鑒定，與此同時(shí)，要對(duì)主要目標(biāo)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)水平進(jìn)行比較，最終育成優(yōu)良雜交品種。

2 自交系的選育方法

2.1 常規(guī)選育法

該方法主要是在分離的原始群體之中去選擇個(gè)體自交系，然后按照目測(cè)自交選擇之后，再進(jìn)行配合力的測(cè)定，最后選出合格的自交系。如果育種的規(guī)模較小，那么采用常規(guī)選育法主要是依賴于育種者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。

2.2 分子選系法

該方法主要是在DNA水平上所進(jìn)行的自交系選育，包括兩種方法，即轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法。轉(zhuǎn)基因選系法，主要是充分利用遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，將其他動(dòng)植物有利的一些外源基因?qū)氲阶越幌祷蛘唠s交種內(nèi)。在改造玉米基因庫(kù)中一些不具備的目標(biāo)性狀時(shí)，該方法能夠發(fā)揮重要的作用。

2.3 自交系的改良

在對(duì)自交系進(jìn)行改良時(shí)，最為常用的方法是回交轉(zhuǎn)育法。該方法是以被改良的自交系為輪回親本，以目的基因供體親本作為非輪回親本，經(jīng)過(guò)5代以上的回交改良和1～2代的自交穩(wěn)定之后，培育成新的改良自交系[2]。一般情況下，回交法對(duì)以下幾種性狀最為有效：第一，簡(jiǎn)單性狀；第二，單基因控制的性狀；第三，細(xì)胞質(zhì)遺傳性狀，但是其對(duì)復(fù)雜性狀的效果較差。

3 雜交種的選育

3.1 雜交種的自交系選育

在進(jìn)行雜交種選育時(shí)，自交系的選育已經(jīng)為其提供了充足的信息。在對(duì)自交系選育雜交種進(jìn)行應(yīng)用之前，需要對(duì)使用的親本進(jìn)行分析了解，并且根據(jù)相應(yīng)的原則在親本間進(jìn)行組配。親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，地理差異就會(huì)較大，如采用國(guó)外系×國(guó)內(nèi)系的組配模式，已經(jīng)得到了廣大育種家的認(rèn)可。類型如果有差異，性狀就需要進(jìn)行互補(bǔ)。一般來(lái)說(shuō)，類型間的差異往往反映了基因間的差異，所以性狀互補(bǔ)尤為重要。尤其是一些重要的抗性性狀，至少要在親本之一中存在。

3.2 雜交種的選育技術(shù)

在進(jìn)行單交種的組配時(shí)，除了讓育種者根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行親本選配之外，一般會(huì)采用以下幾種方法：第一，輪配法，也就是單交組合數(shù)=P（P-1）/2，其中P為親本數(shù)。第二，骨干系法，單交組合數(shù)：M×N，也就是將自交系進(jìn)行分組，分為M、N兩組，在組間做可能的雜交，其中，一組為骨干自交系組成，而另外一組則為新自交系組成。

4 雜交育種程序

4.1 原始材料圃

原始材料圃種植，主要是對(duì)從國(guó)外搜集來(lái)的原始材料分類型種植，每一份種幾十株。在此期間，應(yīng)不斷引入新的種質(zhì)，豐富育種材料的基因庫(kù)。此外，有目的地引進(jìn)具有以下幾種特性的材料：第一，豐產(chǎn)特性；第二，抗倒伏特性；第三，抗病蟲(chóng)害特性[3]。要防止不同材料之間所發(fā)生的生物學(xué)混雜，促使原始材料的以下幾種特性得到保持：第一，典型性；第二，一致性。并且要對(duì)所有材料進(jìn)行定期的觀察，并且將其記錄下來(lái)，然后根據(jù)育種的目標(biāo)來(lái)選擇相應(yīng)的材料，并對(duì)這些材料進(jìn)行深入的研究，從而選作雜交親本。

4.2 選種圃

將種植雜交組合各世代群體的地段稱為選種圃，有時(shí)也會(huì)將種植F1、F2地段稱為雜種圃。在采用系譜法時(shí)，在選種圃內(nèi)連續(xù)選擇單株，直到選出優(yōu)良、一致的品系升級(jí)為止。F1、F2按照組合進(jìn)行混種，點(diǎn)播稀植，肥力宜高。從F2開(kāi)始，應(yīng)當(dāng)選擇單株，將其種成行。如果是小株作物，可以每10～20行種1行對(duì)照；如果是中株作物，可以每5～10行種1行對(duì)照。在必要的情況下，可以在每一組合的前后進(jìn)行親本種植。

5 小結(jié)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，玉米種植產(chǎn)業(yè)也取得了一定的發(fā)展。為了進(jìn)一步推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就需要與時(shí)俱進(jìn)，運(yùn)用現(xiàn)代化的育種程序和最新的選育方法。本文主要圍繞玉米育種的程序及方法進(jìn)行了探討，對(duì)自交系的選育方法進(jìn)行了闡述，對(duì)雜交種的育種程序進(jìn)行了分析，以期為廣大育種家提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 姜承光.玉米育種程序及其方法的探討[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（01）：13-15.

[ 2 ] 李自學(xué)，邵連存.玉米自交系選育方法的探討[J].玉米科學(xué)，2010，18（05）：42-45.

[ 3 ] 張動(dòng)敏，宋煒，王寶強(qiáng).河北省夏玉米雜優(yōu)模式的研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，18（02）：67-69.

（收稿日期：2018-01-15）