新時(shí)期玉米育種技術(shù)的核心及提高育種質(zhì)量的對(duì)策分析

摘要：玉米是貴州省畢節(jié)市重要的糧油作物，而且在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占據(jù)著重要地位。因此，培育出優(yōu)質(zhì)玉米種，滿足玉米栽培對(duì)優(yōu)質(zhì)種子的需求，對(duì)提高玉米產(chǎn)量與品質(zhì)至關(guān)重要，從而為保障畢節(jié)市玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，保障糧油安全性和穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。本文以畢節(jié)市為例，首先分析玉米育種技術(shù)要點(diǎn)，其次探討提高玉米育種質(zhì)量的對(duì)策。關(guān)鍵詞：玉米育種；技術(shù)要點(diǎn)；提升對(duì)策引言畢節(jié)市地處貴州省西北部，是典型的農(nóng)業(yè)大市，畢節(jié)市作為貴州省玉米主要產(chǎn)區(qū)，玉米是當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)糧油作物之一，在當(dāng)?shù)丶Z食作物中具有舉足輕重的地位。開(kāi)展玉米種植時(shí)，其產(chǎn)量、品質(zhì)、種植效益和玉米品種的優(yōu)劣密切相關(guān)。若所選用的玉米品種存在質(zhì)量缺陷，玉米的產(chǎn)量、品質(zhì)也必然不理想。在此背景下，做好玉米新品種培育工作，并創(chuàng)新玉米育種技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，是推動(dòng)種業(yè)健康發(fā)展和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。1玉米育種技術(shù)要點(diǎn)玉米育種是指通過(guò)人工選擇和遺傳改良的方式，優(yōu)化玉米的品質(zhì)和產(chǎn)量，從而選出利于農(nóng)民的高產(chǎn)、抗病的玉米新品種，從而提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。1.1育種基地選擇玉米育種前做好育種基地選擇工作非常關(guān)鍵，對(duì)隔離條件有嚴(yán)格的要求。因?yàn)橛衩讓儆诋惢ㄊ诜圩魑?，自然雜交率高達(dá)95%，其花粉會(huì)隨空氣流動(dòng)長(zhǎng)距離飄散。所以玉米育種基地要求四周4000米范圍內(nèi)沒(méi)有其他玉米，避免出現(xiàn)雜交的現(xiàn)象。同時(shí)，玉米育種基地要求土壤肥沃、土層深厚，有機(jī)質(zhì)豐富，酸堿度適宜，以中等肥力以上的壤土地進(jìn)行玉米育種最為適宜，禁止在重度鹽堿地、瘠薄地、易積水的地塊進(jìn)行玉米育種作業(yè)[1]。此外，玉米育種基地要求排灌方便，遠(yuǎn)離一切污染源。1.2把好種子質(zhì)量關(guān)玉米育種前，應(yīng)當(dāng)深入了解其父本、母本特性，優(yōu)選具備優(yōu)良遺傳性狀的玉米種。要嚴(yán)把種子質(zhì)量關(guān)，確保育種使用的玉米種達(dá)到國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即純度≥98%、凈度≥98%，發(fā)芽率≥85%，含水量≤13%，禁止使用劣質(zhì)種子育種。選定親本種子后應(yīng)當(dāng)人工篩選種子，剔除其中的破損粒及霉粒，防止育種時(shí)出現(xiàn)缺苗斷壟的現(xiàn)象。要做好種子包衣工作，播前1周使用殺菌劑+殺蟲(chóng)劑復(fù)合型種衣劑包衣，預(yù)防育種時(shí)病蟲(chóng)害的發(fā)生。包衣種子需晾干后再播種[2]。此外，播種前應(yīng)當(dāng)做好播種機(jī)具清理工作，謹(jǐn)防不同玉米品種混雜影響育種質(zhì)量。1.3確定合理群體結(jié)構(gòu)玉米育種前確定合理的群體結(jié)構(gòu)非常重要。首先，玉米育種時(shí)建議畝產(chǎn)量控制在450kg左右，保苗6700株左右。育種玉米播種時(shí)其留苗密度應(yīng)當(dāng)稍大于普通玉米，但禁止留雙苗，禁止補(bǔ)種，留苗要均勻。其次，要合理設(shè)置父本母本行比，確保父本粉充足的情況下，建議盡可能地增加母本行數(shù)，提升玉米育種產(chǎn)量。目前常見(jiàn)的父本母本行比為1：5、1：6、1：7，具體可根據(jù)實(shí)際情況靈活確定。1.4確定播期播深播量首先，玉米育種時(shí)要合理控制播期，建議在地溫穩(wěn)定在10℃左右時(shí)進(jìn)行播種作業(yè)，適宜溫度下玉米成活率更高。其次，播前要做好土壤處理工作，需耙地6cm，增加土壤疏松透氣性，土壤顆粒越小越好，土壤塊過(guò)大對(duì)出苗會(huì)產(chǎn)生影響。再次，要合理控制播深，以3—4cm最為適宜，過(guò)深會(huì)推遲出苗，過(guò)淺則不利于抗旱。然后，根據(jù)播種方法靈活確定播量，點(diǎn)播地塊每667m2播玉米種3.5—4kg，氣播地塊每667m2播玉米種3kg。播種時(shí)要求下籽均勻，深淺一致，確保達(dá)到一播全苗、齊苗的目的[3]。1.5玉米育種田間管理1.5.1早放苗玉米播種后應(yīng)當(dāng)早放苗、早中耕、早封土，有利于促進(jìn)玉米苗根系下扎生長(zhǎng)，為培育壯苗奠定有利的基礎(chǔ)。1.5.2早定苗玉米幼苗長(zhǎng)出3片葉后，要及早進(jìn)行定苗，每穴留壯苗一株，一旦發(fā)現(xiàn)有雜株務(wù)必要及早剔除。母本要求所留壯苗均勻一致，父本所留苗要求控制好大、中、小苗比例，達(dá)到延長(zhǎng)父本散粉時(shí)間的目的。1.5.3多中耕玉米播種后，中耕是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，多中耕有利于增加土壤松散透氣性，減少雜草數(shù)量。因此建議玉米田間管理期間中耕2—3次，深度16cm左右，不可太深，避免對(duì)玉米的根系造成損傷。1.5.4適時(shí)灌水水是玉米生長(zhǎng)的必需品。因此，在玉米育種時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)玉米需水規(guī)律及自然降雨情況適時(shí)做好灌水工作，滿足玉米生長(zhǎng)對(duì)水分的需求。要明確玉米需水關(guān)鍵期，重點(diǎn)做好在拔節(jié)期和孕穗期的水分管理工作，促進(jìn)玉米植株生長(zhǎng)。1.5.5去雜去劣定苗之后，針對(duì)異常的父本和母本植株應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其拔掉，去雜去劣工作要求在抽雄之前完成。重點(diǎn)清理父本行中雜株，母本行若發(fā)現(xiàn)有散粉株，應(yīng)當(dāng)將附近半徑5m以內(nèi)的玉米植株全部拔掉，確保純度。1.5.6人工去雄玉米育種過(guò)程中，母本去雄是一項(xiàng)非常重要的工作，這是獲取優(yōu)質(zhì)雜交玉米種的有效手段。要盡可能完成母本去雄工作，去雄時(shí)要確保除凈，禁止有殘枝遺留。拔除的雄穗應(yīng)當(dāng)帶出田間，避免污染花粉。去雄工作要求持續(xù)進(jìn)行，提高育種質(zhì)量。1.5.7砍除父本父本完成散粉之后應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其砍掉，避免母本中混入父本籽粒，提高種子質(zhì)量。不僅如此，及時(shí)將父本砍除有助于改善母本田間采光、通風(fēng)條件，促進(jìn)母本生長(zhǎng)，提升母本產(chǎn)量5%—10%。1.6綜合防治病蟲(chóng)害病蟲(chóng)害的發(fā)生會(huì)對(duì)玉米育種質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響，所以做好病蟲(chóng)害防治工作尤為重要。目前，畢節(jié)市玉米育種時(shí)常見(jiàn)的病蟲(chóng)害主要包括：銹病、大斑病、小斑病、黏蟲(chóng)、鉆心蟲(chóng)等。要做好玉米育種環(huán)節(jié)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警工作，動(dòng)態(tài)化掌握玉米生長(zhǎng)情況及病蟲(chóng)害發(fā)生狀態(tài)，提前采取有效防控措施，預(yù)防病蟲(chóng)害的發(fā)生。要增強(qiáng)玉米病蟲(chóng)害綜合防控意識(shí)，聯(lián)合應(yīng)用農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)、物理技術(shù)以及化學(xué)技術(shù)，充分發(fā)揮出每一項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升玉米病蟲(chóng)害防治效果。需要注意的是，為保障玉米育種質(zhì)量，要盡可能地減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的使用量，必須使用化學(xué)農(nóng)藥時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用廣譜、綠色、低毒、高效、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥，嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)用藥，嚴(yán)格執(zhí)行休藥期規(guī)定，避免出現(xiàn)農(nóng)藥殘留超標(biāo)、耐藥性以及農(nóng)藥污染等問(wèn)題[4]。1.7玉米收獲玉米成熟后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行收獲作業(yè)，以種穗含水量低于25%時(shí)收獲為宜。收獲后的玉米要充分晾曬，然后脫粒處理，脫粒的種穗含水量要求低于18%，脫粒時(shí)要盡可能避免打爛種胚。要做好防雨、防霜凍等各項(xiàng)工作，充分晾曬，降低種子霉?fàn)€的概率。脫粒之前，應(yīng)當(dāng)做好人工穗選工作，去除全部雜穗，保證種子凈度高于98%。脫粒后按定量要求包裝，并做好防潮工作，放置于干燥避光環(huán)境下。2提高玉米育種質(zhì)量的對(duì)策2.1明確玉米育種目標(biāo)為保證玉米育種質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)制定科學(xué)的玉米育種目標(biāo)，確保玉米育種工作有目的、有針對(duì)性地展開(kāi)。具體來(lái)說(shuō)，玉米育種目標(biāo)應(yīng)當(dāng)根據(jù)玉米育種發(fā)展趨勢(shì)、現(xiàn)實(shí)需求等方面因素制定科學(xué)的育種目標(biāo)，并結(jié)合實(shí)際情況靈活調(diào)整，防止出現(xiàn)盲目育種等現(xiàn)象，確保育種目標(biāo)的可行性。玉米育種目標(biāo)概述如下：重點(diǎn)選育耐密植、抗病性強(qiáng)、抗倒伏、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用玉米新品種。同時(shí)，要加深雜交優(yōu)勢(shì)群體研究，并應(yīng)用先進(jìn)的育種技術(shù)，培育出更具雜種優(yōu)勢(shì)的玉米新品種，帶動(dòng)玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的提升。2.2重視玉米種質(zhì)選擇玉米種質(zhì)選擇是玉米育種前的一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，玉米種質(zhì)選擇要點(diǎn)如下。首先，要遵循因地制宜的原則，合理利用地方品種，將地方本土品種優(yōu)勢(shì)最大化。其次，要重視對(duì)外地優(yōu)良玉米品種的引入應(yīng)用，培育我國(guó)玉米種子基因優(yōu)勢(shì)，取得更加理想的遺傳性狀，帶動(dòng)玉米育種效率的提升。最后，從大品種選系中篩選出優(yōu)質(zhì)玉米品種后，充分了解其遺傳背景，充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢(shì)，降低組合選配盲目性，提升玉米育種效率和質(zhì)量。2.3合理確定育種方法育種方法的選擇是玉米育種的重中之重，要想取得理想的玉米育種效率及質(zhì)量，務(wù)必要合理確定育種方法。目前玉米育種時(shí)常用的育種方法主要如下：2.3.1常規(guī)育種技術(shù)常規(guī)育種技術(shù)在當(dāng)前玉米育種環(huán)節(jié)的應(yīng)用極為廣泛，其包括多種育種模式，具體如下：第一，二環(huán)系法，即循環(huán)育種法，該法是利用商品雜交品種、單方向雜交品種作為原始材料直接進(jìn)行自交。第二，輪回選擇選育法，該法是選擇改良系用半姊妹輪回選擇。第三，回交改良選育法，該法是結(jié)合原始品種的性狀缺陷，有針對(duì)性地實(shí)行回交改良，一般需1—2次，進(jìn)而逐漸改善品種性狀缺陷。第四，群體改良技術(shù)，該法是在遺傳技術(shù)的支撐下，將具備復(fù)雜基礎(chǔ)條件的品種作為基礎(chǔ)材料實(shí)行自我雜交，其雜交后代會(huì)具備優(yōu)良遺傳性狀，實(shí)現(xiàn)玉米品種改善[5]。2.3.2植物細(xì)胞工程技術(shù)植物細(xì)胞工程技術(shù)是以遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)細(xì)胞展開(kāi)深入分析的一項(xiàng)技術(shù)。根據(jù)玉米育種需求、目標(biāo)，在適宜環(huán)境下培養(yǎng)組織細(xì)胞并快速繁殖，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能的改良優(yōu)化，獲得優(yōu)質(zhì)玉米種質(zhì)資源。植物細(xì)胞工程技術(shù)在新時(shí)期玉米育種中發(fā)揮著重要作用，但其操作過(guò)程非常的復(fù)雜，對(duì)專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性有著非常高的要求，在育種時(shí)要重點(diǎn)做好培養(yǎng)基、激素、基礎(chǔ)材料、植株基因型的選擇工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米育種效率和質(zhì)量的有效保障。2.3.3單倍體育種技術(shù)單倍體育種技術(shù)是在植物組織培養(yǎng)基礎(chǔ)的支撐下誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體植株，然后采用組織培養(yǎng)法、芽苗法等方式讓染色體組快速恢復(fù)二倍體并最終獲得純合二倍體，讓玉米植株恢復(fù)正常染色體數(shù)量，并從中選擇選育出性狀優(yōu)良的自交系。玉米育種環(huán)節(jié)單倍體育種技術(shù)發(fā)揮著重要作用，常見(jiàn)的技術(shù)包括：化學(xué)誘導(dǎo)孤雌生殖技術(shù)、花粉花藥培養(yǎng)技術(shù)等。以化學(xué)誘導(dǎo)孤雌生殖技術(shù)為例，其通過(guò)在玉米抽絲3—5天尚未受精的情況下噴施適量的赤霉素、萘乙酸等化學(xué)藥劑進(jìn)而獲得加倍子粒及純系。和傳統(tǒng)常規(guī)玉米育種技術(shù)相比較而言，單倍體育種技術(shù)育種效率更高，一般只需要2—3代即可獲得純系，玉米育種周期明顯縮短，而且成本更低，操作簡(jiǎn)單方便，能夠更快的實(shí)現(xiàn)玉米育種目標(biāo)。但需要注意單倍體育種技術(shù)也存在一定的缺陷，往往需要配合輪回選擇選育法應(yīng)用，方可提升玉米性狀改良效果。2.3.4轉(zhuǎn)基因技術(shù)新時(shí)期，玉米育種過(guò)程中轉(zhuǎn)基因技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了普及應(yīng)用，該技術(shù)是在分子生物學(xué)技術(shù)的支撐下，將基因?qū)胫劣衩资荏w細(xì)胞當(dāng)中并快速?gòu)?fù)制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體性狀的修飾與改良。轉(zhuǎn)基因育種方法主要包括電擊法、陽(yáng)離子介導(dǎo)法、PEG介導(dǎo)法等，具體可結(jié)合基因靈活選擇。需要注意轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于玉米育種中整個(gè)過(guò)程操作復(fù)雜且嚴(yán)格，若某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)極易導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因失敗。轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于玉米育種中，極大地突破了有性雜交障礙以及物種之間的限制，通過(guò)吸收優(yōu)良基因，實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米抗病性、抗蟲(chóng)性、抗逆性、品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感、顏色、大小等方面的農(nóng)藝性狀的改良，為新時(shí)期玉米育種提供了重要幫助。但目前轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)也存在成本高、產(chǎn)品安全性爭(zhēng)議大等問(wèn)題亟待解決。2.3.5誘變育種技術(shù)誘變育種技術(shù)，指的是采用物理或者化學(xué)誘變法，誘導(dǎo)染色體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異、基因突變，進(jìn)而達(dá)到性狀改良的目的。目前，電離輻射誘變法、空間誘變育種技術(shù)，在玉米育種環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用，為新時(shí)期玉米育種技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展提供了全新的思路。但也要注意誘變育種基因突變具有不定向和個(gè)體性狀單一的特征，所以要合理做好篩選工作，重點(diǎn)將畸形不利變異淘汰掉，選擇理想的植株，實(shí)現(xiàn)對(duì)自交系的培育[6]。2.4組建專(zhuān)業(yè)育種技術(shù)隊(duì)伍玉米育種工作的開(kāi)展，離不開(kāi)育種技術(shù)隊(duì)伍的支撐，育種人員自身專(zhuān)業(yè)能力、技術(shù)水平的高低，會(huì)直接影響到育種效率及質(zhì)量。鑒于此，要想提高玉米育種質(zhì)量，組建一支專(zhuān)業(yè)的育種技術(shù)隊(duì)伍具有重要意義。一方面，要加強(qiáng)對(duì)育種人才的選拔與招聘，面向社會(huì)公開(kāi)招聘優(yōu)秀人才并嚴(yán)格做好考核工作，確保滿足新時(shí)期玉米育種工作要求。另一方面，要定期做好育種人員培訓(xùn)工作，通過(guò)專(zhuān)家講座、交流學(xué)習(xí)等方式，掌握先進(jìn)的玉米育種技術(shù)，解決在玉米品種選育中存在的問(wèn)題，最終培育出抗逆性強(qiáng)、抗病性強(qiáng)的優(yōu)良玉米新品種，為畢節(jié)市玉米可持續(xù)發(fā)展提供重要技術(shù)保障。2.5規(guī)范育種市場(chǎng)秩序?yàn)楸Ｕ袭吂?jié)市玉米育種工作順利有序展開(kāi)，取得理想的育種效率及育種效果，規(guī)范玉米育種市場(chǎng)秩序非常關(guān)鍵。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)做好下述幾項(xiàng)工作：首先，加強(qiáng)對(duì)玉米育種企業(yè)培育成果的保護(hù)意識(shí)，嚴(yán)格玉米育種企業(yè)市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，加強(qiáng)育種企業(yè)資質(zhì)審查力度，將育種企業(yè)市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻提高，杜絕出現(xiàn)惡性競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)育種市場(chǎng)及玉米育種企業(yè)存在違規(guī)操作現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的法律規(guī)章制度進(jìn)行懲處，避免再次發(fā)生相類(lèi)似的問(wèn)題，營(yíng)造規(guī)范、有序、良好的市場(chǎng)環(huán)境秩序，保障玉米育種企業(yè)育種工作的順利開(kāi)展。其次，要加強(qiáng)對(duì)玉米新品種的鑒定與審核，重點(diǎn)調(diào)查玉米品種來(lái)源和資料，借助先進(jìn)技術(shù)手段分別相似品種，避免出現(xiàn)不良企業(yè)換皮入市的現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)中的假冒偽