当前, 我国玉米种植的技术、产量及品质已经无法满足社会发展的需求。因此, 需要进一步加强研究推出玉米育种的新技术, 才能在实现玉米优良杂交品质的基础上来满足玉米育种的遗传学需求, 从而提高玉米育种的品质, 促使玉米产量和品质的提高。
1 玉米育种地的选择及播种
优良品质的种子是玉米高产量产的重要保障, 从实际研究中可以看出, 培育出优良玉米种子的价值远远高于玉米种植。因此, 需要农业研究员加强对玉米育种的研究, 通过选择最均匀一致的种植地来获得遗传基础纯合的原种, 以便在将来的去杂过程中挑选出杂株, 提高育种的品质[1]。
1.1 育种地的选择
育种地的选择是成功进行玉米育种的基础条件, 最均匀一致的种植环境能够满足玉米自交系生长发育的需求, 能促使玉米植株的再生产、植株遗传构成实现平衡。再则, 育种地的选择要考虑到病虫害的发生频率和危害程度, 要考虑到种植环境的变动范围, 温差过大会导致育种失败。
1.2 农户的选择
与农户合作及选择适合的育种地是玉米育种的基础条件, 要确保育种技术的研究推广, 选择具备知识与技能的高素质农户极为重要。因此, 在与农户合作时要选择具有改革意识、与时俱进意识的农户, 要综合考虑农户的育种经验、灌溉能力、除害能力, 对农户的田地固有性能进行检测分析, 以此为基础仔细挑选适合育种的良田。
1.3 选择玉米新品种
玉米新品种的选择需要结合常规育种技术来培育出高产、优质、抗病能力强的良种, 通过利用已获得的与抗性、品质及产量性状连锁的分子标记, 结合优良玉米自交系为材料来筛选出优良玉米自交系, 进而评估分子标记的育种利用价值, 为组配优良玉米新组合提供信息[2]。再者, 优良新品种的选择要以现有的高产优质玉米品种或组合的优良骨干亲本为收本, 运用分子标记辅助选择方法来重点开发玉米抗矮花叶病毒病、高油、高赖氨酸、高维生素A源性状的分子及标记, 将其转育成优质、抗病新材料, 并利用分子标记筛选育种基础材料和划分玉米杂种优势群基础来组配抗病、优质的玉米新品种。
1.4 育种地播种
育种地的播种一般采用较低的种植密度, 相比较大田生产种植密度略低10%~15%, 确保植株状性的充分发育, 促使玉米自交系的生长和发育, 便于后期去杂去雄, 筛选出理想的玉米植株。因此在进行播种时应当注意以下3个方面。
1.4.1 母本与父本的比例
在保证父母花粉足够的情况下, 母本与父本的比例一般为1∶4或2∶ (6~8) ;贫粉型、错过播种期较长、具有抑制作用的一般比例为1∶1或2∶2。因此在播种时要尽量减少父本行, 通过密植来影响花粉和种子的形成;父本应具备较好的生殖生长能力和较强的花粉产生能力, 植株较为高大。
1.4.2 调节播种期
协调雌雄是花粉隔离的重要方法, 花期相遇是育种成败的关键, 因此在调节播种期时应当坚持“宁可母等父, 不可父等母”的原则。所以播种时根据品种生育期适当早播母本, 最好雌蕊吐丝期比雄蕊散粉期早一两天。此外, 要对花期调节进行预测, 如果母本开花晚于父本, 应当剪去雌穗包叶顶端约3 cm;若父本开花晚于母本, 则应剪去母本花丝, 保留1.5cm, 可延长授粉时间。
2 授粉过程中的技术研究
玉米种植最重要的特征是天然异花传粉, 天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态, 个体的基因型处于高度杂合状态。玉米的天然授粉随着花粉的大量产生而发生, 依靠风实现传送授粉, 极容易导致授粉不足、授粉不均、花粉污染等现象, 影响了后期产量和品质。因此, 在玉米授粉过程中需要对其进行隔离, 通过建立隔离区来限制外来花粉和保持花粉的纯度, 从而生产出遗传基础纯合的种子。
2.1 花粉萌发、活动时期的状况
研究表明, 玉米花粉具有极强的活力, 其受到温度和湿度的影响, 气温超过38 ℃会削弱花粉的萌发力, 从而影响花粉的数量和品质。再者, 花粉受到外界环境的影响极大, 再加上自身的体积较大、体质量较重, 且受到育种环境的限制, 实际活动能力相对较弱。此外, 大部分玉米花粉根据风力的大小会在距本株50~70 m地方落下, 花粉传送过程中花粉错杂、污染相对严重, 影响着遗传基因纯合种子的产量。
2.2 隔离方法
隔离的实质目的是限制外来花粉的污染, 以生产出纯合的种子。因此, 在实际隔离时一般选择距离隔离、时间隔离、雌雄协调3种方法, 其中雌雄协调是最佳隔离方法, 其建立在亲本花期完全一致的基础上, 在母本花丝形成时父本开始散粉, 这样母本在接受父本花粉后就不会被外来花粉所污染。
2.3 去杂去雄技术研究
玉米杂交育种的去杂去劣贯穿于玉米整个生育期和收获期, 因此要加强对其田间和室内去杂去劣技术的研究探讨, 从而促使优良品种的生产。
2.3.1 田间的去杂去劣
田间的去杂去劣要抓住苗期、拔节后抽穗前、收获脱粒三个主要时期, 其中在苗期去杂应当结合植株的间距和生长情况来进行, 根据植株的颜色、叶鞘色、叶片宽窄等来综合考虑, 去掉与父本、母本不一样的各类杂株。拔节后抽穗前去杂要根据植株的株高、株型、叶片宽窄来识别, 着重去掉高达的杂交种植株, 确保植株整体均衡。收获脱粒时的去杂要根据果穗形状、粒形及饱满度、色泽、轴色等特性来去掉杂穗。值得注意的是, 杂交种植父本杂株率和母本杂株率不应该高于0.2%, 去杂着重于对优势株、混杂株、劣势株、矮缩株、怀疑株和其他畸形株进行。
2.3.2 母本去雄
母本去雄极为重要, 在抽穗初期隔1 d去1次, 在盛花期和抽穗期应该天天去, 去雄要及时、要彻底、要做到一株不漏, 要将整个雄穗全部拔掉。常见的去雄方法有摸包去雄法 (雄穗未成熟) 、带顶叶去雄法 (连叶顶一起去掉) , 拔除的雄穗必须带出育种地, 去雄结束后应每隔2~3 d到育种地进行全面检查, 避免留下漏拔的母本雄穗。
2.3.3 室内去杂去劣
收获时根据穗型、玉米饱满度和色泽、穗轴色等基本特性, 将不同于典型性的杂异穗去掉;在播种前, 要根据玉米性状特点进行精细粒选, 严格去杂去劣。
3 结语
此外, 还有人工授粉技术来增加玉米的结实率, 通过分收分藏方法来为来年杂交提供适合的亲本。玉米育种的技术研究将在实践中不断完善, 进一步促使优良种子的产生, 提高玉米的产量及品质。
摘要：玉米是全世界总产量最高的粮食作物, 其作为我国重要的农作物之一。重对玉米育种的新技术进行研究论述, 从玉米育种地的选择、选择标准、母本父本比例、去杂去雄等育种新技术进行阐述。
关键词：玉米,育种,新技术
参考文献
[1] 王莹, 胡建广, 李余良, 等.生物新技术在甜玉米育种中的应用研究进展[J]中国农学通报, 2006, 22 (7) :101-104.
[2] 钱华.玉米生物技术育种研究进展[J].黑龙江农业科学, 2010 (4) :44-46.