鲜食甜糯玉米新品种的选育及推广研究

2021-05-12 03:32毕慧芳
种子科技 2021年5期
关键词:选育新品种推广

毕慧芳

摘    要:甜玉米、糯玉米是人们日常生活中的主要食源,也是重要的经济作物。为获取更优质的种子,满足更广泛的群体,采用创新育种方式,促成甜、糯玉米的优质融合,选育出可优化的系列鲜食甜糯玉米新品种种系,成为研究的热门和重要方向。对鲜食甜糯玉米新品种的选育内容及方法进行了研究。

关键词:鲜食甜糯玉米;新品种;选育;推广

文章编号: 1005-2690(2021)05-0013-02       中国图书分类号: S513       文献标志码: A

玉米是我國主要的农作物之一,全国各地区根据不同的自然环境特征,经过不断改良,研制出了适合不同地区环境的优质品种。其不仅口感好、营养丰富,还具有抗旱、抗灾、抗虫、增产等优势,我国每年都有不同的玉米新品种推向市场。糯玉米不仅含有大量微量元素,如铁、钙、锰、铜等,还含有生物碱、赖氨酸、蛋氨酸等7种氨基酸[1]。特别是其富硒量为普通玉米的8倍,有很好的抗癌、预防心脑血管疾病的作用,备受民众青睐,有巨大的消费群体,所以相关专家都在不断地对鲜食甜糯玉米进行研究改良。

1   鲜食甜糯玉米的研究情况

甜糯玉米是一种集甜玉米和糯玉米于一体的新型鲜食玉米,即同一个玉米果穗上的籽粒既有糯质的,也有甜质的,甜糯随机相间排列,解决了以往糯玉米不甜、甜玉米不糯的不足。纵观我国鲜食玉米种植格局,在广东、浙江、江苏等南方省区以种植甜玉米为主,在甘肃、新疆、山西等省区以及北方地区以发展糯玉米为主,人们对鲜食玉米风味的追求基本呈现“南甜北糯”的分化状态。因此,目前鲜食玉米的育种仍以甜、糯单一性状研究为主,但育种家也对甜糯型鲜食玉米的育种研究进行了积极探索。根据掌握的资料,目前对鲜食甜糯玉米的研究有代表性的是涂华玉、虞亚珍团队的研究,他们采用杂交技术,利用甜、糯不同类型的玉米自交系杂交,在F1果穗上出现籽粒类型分离进行选育,虽然这种方式简单、效率较高,但由于控制甜糯性状的胚乳突变体之间存在基因互作,育成的甜糯玉米没有从遗传学上真正将甜质和糯质基因相结合。另一派别就是自交系技术,谢孝颐团队提出在F2群体中分离出甜糯双隐性基因组合,再将其与普通糯玉米回交,使甜糯两类基因各自表达,并同时着生在同一果穗上,达到培育既甜又糯风味鲜食玉米的目的。但是这种自交系的选育时间较长,且田间系圃量大,工作繁杂,阻碍了鲜食甜糯玉米的大面积扩繁。特别是育种单位长期使用一些骨干近缘亲本,导致现有品种遗传基础狭窄,鲜食玉米种质资源同质化程度较高,育成的甜糯玉米品种适应能力较弱,无法大面积推广[2]。

2020年,为加快鲜食甜糯玉米新品种选育和推广,促进种植业结构调整,为品种审定和布局提供可靠依据,带动玉米产业的发展,我国对鲜食甜糯玉米品种试验设置了8个区组,安排鲜食甜糯玉米品种试验10组,参试品种149个次,为优质品种的选取提供了充足的科学试验依据。

2   选育内容

为寻找更加适合新疆区域规模化种植的鲜食甜糯玉米新品种,可通过对引进的种质资源进行自交、测交和结合,进行农艺性状、经济性状、配合力等方面的综合选择,选出优良品系,早代测配,以确定双亲主要功能方向,利用一个血缘和地理远缘优势特点及杂交优势原理组配杂交品种。

2.1   开展创新种质与育种技术研究

在充分挖掘和利用我国现有应用的糯玉米品种资源的基础上,通过引进外系物种,如美系、热带、亚热带甜玉米种质等,进行种质资源的分析研究、整理、筛选和改良,施行甜玉米种质扩增、改良和创新,将wx(糯)、su(普甜)、sh(超甜)、bt(超甜)及se(加强甜修饰基因)几个隐性基因类群以外的bm基因导入现有优异种质中,并应用于甜糯玉米育种,培育品质高、口感好、皮薄的优良品种。对优良甜糯玉米种质的扩增,利用分子标记技术,筛选与品质、产量、抗性基因紧密连锁的分子标记,对现有种质进行鉴别、评价和分类来实现。另一方面,采取创新育种技术,加快育种进程,在种质配置组合或选育二环系的过程中,不论是直接或间接采取外来物种,都要对其特性进行深入研究,在充分了解其性能之后,再进行复合杂交、群体轮回选择,并对群体进行遗传多样性分析、聚类分析和遗传距离计算,加快目标性育种速度。同时充分利用分子标记辅助选择技术,开发与甜糯玉米产量、抗性、种植性、口感等数量性状一致性关联紧密的标记或基因内功能标记,然后对标记进行性状鉴定与选择,尽可能排除环境效应,获取最优的育种效率和水平,在节省成本的基础上提高精准性。在种系选择上采取双单倍体技术,其速度快、准确率高,用2个世代即可获得稳定纯系。也可以通过自我研究掌握和引进消化吸收的方式及路径,采取自交系统的纯化和选育技术。

2.2   开展优质鲜食甜糯玉米新品种选育及栽培研究

在现有普通玉米转育的基础上,获取优质、高产、高抗性的鲜食甜糯玉米,充分利用现代创新技术,通过完善和利用杂交优势利用、群体改良与轮回选择、抗逆性改良、单倍体育种技术来获取高品质的优良种系,能够选育出更好适应生物逆境和非生物逆境、高配合力、品质优的自交系,在产量、品质、适应性、抗病性等多项品质指标上都获得良好的改良。通过将能够明显改善口感的bm基因与已经熟知的上述几个隐性基因类群进行交叉融合,经过系列杂交-回交选育过程,可选育出多个不同的隐性基因自交系,以满足不同地区不同自然属性、各地不同消费者不同口感风味的需求,可以根据不同保健需求,调节杂交组合产生的杂交种籽粒甜糯比,来满足不同的甜度需求及糯性强弱。但是产业化及推广应用并不是如此简单,从选育、育种到栽培是一个系统的标准化过程,选育仅是其中一个环节。

与欧美发达国家相比,我国目前对鲜食甜糯玉米的生产配套技术研究并不占优势,我国的无公害标准化生产技术还没有提上日程,栽培方法基本上依靠以往的经验,严重影响鲜食玉米的单位产量和产品质量。新的育种必须有配套的栽培管理模式,才能取得高品质的玉米,也才能体现新种系的优质特征,所以在研究选育过程中也要同时探索标准化栽培技术,对新品种种植适宜的种植密度、肥水调控和病虫草害综合防治技术都要同步跟进研究,实现良种标配的栽培管理,体现新品种的优势潜力。通过优化养分管理措施,挖掘气候生产潜力,实现鲜食甜糯玉米关键栽培技术的标准化。

鲜食甜糯玉米新品种选育的目的是推动优质种系的产业化,以满足更多消费者的需求。选育、栽培之后并不是就结束了,还要进一步实现新品种的安全制种与加工,要进行种子的产业化推广应用,建立有效的鲜食甜糯玉米新品种产业化的运作体系,保证种子有人用、愿意用、满意用。只有这样才能保证种子工程的良性循环。因此,要保证种子后续选育的跟进,必须建立规模化、标准化、安全制种的技术体系,探索一套先进的种子加工技术,最大程度上保证种子的发芽率和活力,进一步提高种子的附加值。

3   研究方法及路线

实现鲜食甜糯玉米新品种的选育及推广研究方法如下:①创新种质资源库,建立优质高产骨干自交系。在常规育种基础上,集成应用杂种优势利用、分子标记辅助育种技术、双单倍体育种及诱变等技术,将本地与外来种质相互改良,利用疆内种质对当地自然条件的良好适应性,与具备很多优质特征的外来种系相互改良、种质互导,实现特殊的有利基因导入改良、驯化和选择,获取适合疆内地区鲜食玉米的种质种系,创造一批优质、高产、适应性广、综合性状优良的鲜食玉米骨干自交系。②对骨干自交系进行对比分析鉴定,选取优质品种,按照性状互补的原则进行杂交测配,利用多种隐性基因系组配更适合新疆的高产、优质、口感鲜美的甜糯玉米杂交种。对鲜食甜糯玉米栽培标准化生产关键技术创新与集成,建立一套更加适合疆内气候、土地特征的现代化农业良种良法标准化试验田,保证优异种子优良品质代代遗传。③开展新品种的品种筛选鉴定,通过大数多点试验,观察选种的适应性和稳定性,研究新品种亲本的保纯、种子快速扩繁、配套制种、高效栽培、精细加工等技术。④建立推广宣传应用路径,通过加大栽培培训、免费试用、销售业务培训等,拓展优质品种产业化应用空间。

要实现上述研究内容,采用的技术路线为:加强现有优质资源的创新改良,完善充实基础材料工作,拓宽甜糯玉米种质,通过比较试验筛选创建具有广泛遗传基础的优异群体→构建新的试繁模式,利用双隐性基因系和三隐性基因系杂交组配优质、高产、口感好的鲜食甜糯玉米组合→进行标准化栽培技术研究,实现良种良法标配→实行选育、繁育和示范应用推广相结合,进行新品种规模化生产和产业化开发。

4   结束语

随着我國人民生活水平的提高,保健意识越来越强,对鲜食玉米果穗产品需求量大增,处于供不应求的状态,以往零散、粗放、不成规模的种植模式已经不能满足需求,急需研制出高产出、适应性广、口感好、可调控的新种质鲜食糯玉米来满足市场需求。目前甜玉米和糯玉米都育出了一批较好的杂交种,但甜和糯是分离的,真正的鲜食甜糯玉米种系及产业化应用还有很长的路要走。

参考文献:

[ 1 ] 郝德荣,冒宇翔,陈国清,等.我国鲜食甜糯玉米育种现状与展望[J].浙江农业科学,2016(4):478-481.

[ 2 ] 魏常敏,宋万友,周文伟,等.鲜食糯玉米蒸煮品质综合评分和品质性状相关分析[J].湖南农业科学,2020(9):79-81.

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