李素榮

（河南金博士種業(yè)股份有限公司獻(xiàn)縣分公司，河北 滄州 062250）

玉米是我國(guó)的主要糧食作物之一，是決定我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要因素，提高玉米育種的效率能夠有效地促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。生物科技的發(fā)展為玉米育種提供了新的方式，提高了玉米的總產(chǎn)量和生長(zhǎng)質(zhì)量，結(jié)合國(guó)內(nèi)外玉米育種經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的生物科技技術(shù)培養(yǎng)出優(yōu)良的玉米品種，為我國(guó)玉米生產(chǎn)和糧食安全奠定良好的基礎(chǔ)。提高玉米育種效率已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家的首要工作目標(biāo)之一，受到黨和國(guó)家的高度重視，所以探索提高玉米育種效率的方法已經(jīng)成為了重中之重。玉米高質(zhì)量生產(chǎn)能夠滿足我國(guó)人民對(duì)糧食作物的需求，促進(jìn)我國(guó)糧食安全以及畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的玉米育種技術(shù)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，研究符合我國(guó)玉米生長(zhǎng)環(huán)境的育種方式，調(diào)整玉米育種的目標(biāo)，選育出符合我國(guó)玉米生產(chǎn)環(huán)境的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米品種，有效地提高我國(guó)玉米育種的水平[1]。

1 玉米育種目標(biāo)

隨著生物科技的快速發(fā)展，種植業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)轉(zhuǎn)化成品種和研發(fā)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，擁有優(yōu)質(zhì)的種植品種便擁有了市場(chǎng)。目前，我國(guó)玉米育種事業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)者主要是國(guó)外大部分種植業(yè)巨頭，他們手中掌握著先進(jìn)的育種模式和豐富的育種經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)相關(guān)工作人員在開(kāi)展玉米育種工作中，可以充分了解和研究國(guó)外公司的育種技術(shù)和模式，找出我國(guó)在玉米育種事業(yè)中的問(wèn)題和不足，仔細(xì)研究我國(guó)玉米生長(zhǎng)的環(huán)境，創(chuàng)造出適合我國(guó)生產(chǎn)的玉米育種方法，促進(jìn)我國(guó)玉米育種事業(yè)的快速發(fā)展。玉米育種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要農(nóng)業(yè)資源和創(chuàng)新技術(shù)的高度整合，形成符合國(guó)情發(fā)展和市場(chǎng)化需要的產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈，以提高玉米育種效率為企業(yè)目標(biāo)，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)來(lái)減少資源的浪費(fèi)，真正實(shí)現(xiàn)玉米育種事業(yè)工廠化研發(fā)流水線。

2 提高玉米育種效率的價(jià)值

玉米是我國(guó)主要農(nóng)作物之一，在解決人民群眾溫飽問(wèn)題、保證糧食安全和供給畜牧業(yè)飼料等方面都發(fā)揮著十分重要的價(jià)值和意義，促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，是我國(guó)糧食增產(chǎn)的主力軍之一。從中華人民共和國(guó)成立至今，通過(guò)幾代農(nóng)業(yè)科學(xué)家的不斷努力已經(jīng)大大提高了玉米育種的效率，豐富多樣的優(yōu)良玉米品種提高了玉米的產(chǎn)量，滿足了社會(huì)生產(chǎn)和人民群眾的生活需要，對(duì)提高我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有十分重要的影響。目前，我國(guó)的玉米育種品種已經(jīng)達(dá)到上千種，這些玉米育種品種符合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境，具有較強(qiáng)的抗逆性和抗病力，為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。所以，探索提高玉米育種效率的技術(shù)和方法，能夠有效地促進(jìn)我國(guó)社會(huì)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，提高我國(guó)在世界上的地位。提高玉米育種的效率將先進(jìn)的生物技術(shù)應(yīng)用到玉米育種工作中，為玉米育種開(kāi)辟了新的育種途徑，所研發(fā)出的高品質(zhì)、抗病力強(qiáng)的玉米品種，避免了由于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境對(duì)玉米造成減產(chǎn)的問(wèn)題，有效地提高了玉米的產(chǎn)量，保障了我國(guó)的糧食安全和畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。提高玉米育種效率是提高玉米產(chǎn)量的有效途徑之一，運(yùn)用先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)探索出符合我國(guó)農(nóng)業(yè)種植環(huán)境的玉米育種方法，來(lái)保障我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 提高玉米育種效率面臨的挑戰(zhàn)

3.1 玉米育種目標(biāo)不夠明確

玉米育種目標(biāo)不明確是開(kāi)展提高玉米育種效率工作所面臨的挑戰(zhàn)之一。我國(guó)地域遼闊，在不同地區(qū)玉米的生長(zhǎng)環(huán)境和種植土壤存在著較大的差異，導(dǎo)致適合在本區(qū)域內(nèi)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)玉米品種無(wú)法在其他區(qū)域得到相同的效果，對(duì)開(kāi)展提高玉米育種效率工作的農(nóng)業(yè)科研人員造成了一定的阻礙。玉米的生長(zhǎng)對(duì)于環(huán)境、氣候因素要求很高，極易受到不良環(huán)境氣候因素的影響，沒(méi)有明確的育種目標(biāo)會(huì)導(dǎo)致科研人員無(wú)法合理地開(kāi)展玉米育種工作，從而不能創(chuàng)造出符合理想效果的優(yōu)質(zhì)品種，抑制了玉米育種效率提高工作開(kāi)展的進(jìn)程[2]。

3.2 玉米育種資源缺少創(chuàng)新

由于目前我國(guó)在開(kāi)展玉米育種工作中所運(yùn)用到的玉米品種資源沒(méi)有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，造成所孕育出的優(yōu)質(zhì)玉米品種推廣面積不足、適應(yīng)范圍較窄等問(wèn)題，對(duì)玉米育種工作的開(kāi)展造成了不利影響。在玉米自交系方面，玉米育種工作人員主要采用系譜法、二環(huán)系等方法，雖然在短時(shí)間內(nèi)可以促進(jìn)新自交系選育工作的有效開(kāi)展，但隨著時(shí)間的加長(zhǎng)，所孕育出的玉米品種遺傳缺陷問(wèn)題也逐漸凸顯，無(wú)法實(shí)現(xiàn)玉米雜交種選育的目標(biāo)。根據(jù)生物遺傳學(xué)和玉米育種實(shí)踐表明，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的玉米品種是以種質(zhì)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，培育高水平的自交系，通過(guò)組合選配來(lái)促進(jìn)玉米雜種優(yōu)勢(shì)水平的發(fā)展和提高。但是在我國(guó)提高玉米育種效率工作開(kāi)展中，玉米育種的資源缺少一定的創(chuàng)新性，對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)玉米種植業(yè)進(jìn)行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在黃淮海地區(qū)所種植的玉米品種遺傳單一化問(wèn)題日益嚴(yán)重，在創(chuàng)新的道路上無(wú)法突破，缺少優(yōu)質(zhì)的玉米高產(chǎn)育種，已經(jīng)引起了國(guó)家對(duì)黃淮海地區(qū)現(xiàn)存玉米品種缺少創(chuàng)新性的重視。在20 世紀(jì)50～70 年代，我國(guó)已經(jīng)從國(guó)外引入了C103、Oh43 等玉米優(yōu)良自交系，在進(jìn)入21 世紀(jì)后，美國(guó)先進(jìn)的玉米育種公司在我國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)推廣了先玉508、先玉33b75等品種，這些品種是美國(guó)育種專家所創(chuàng)造出的優(yōu)良種質(zhì)，擁有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、脫水快等種植優(yōu)點(diǎn)，是創(chuàng)新我國(guó)玉米育種資源的首選材料。因此，要想提高玉米育種的效率，應(yīng)對(duì)現(xiàn)存的玉米育種資源進(jìn)行創(chuàng)新，將多種優(yōu)秀基因融合到一起來(lái)創(chuàng)新出新的玉米優(yōu)良品種，為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

3.3 玉米育種技術(shù)不足

隨著生物科學(xué)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，我國(guó)在提高玉米育種效率工作的開(kāi)展中運(yùn)用先進(jìn)的生物科學(xué)技術(shù)，取得了一定的優(yōu)異成績(jī)。但由于目前我國(guó)育種工作中所運(yùn)用到的育種技術(shù)還有待提高，部分農(nóng)業(yè)研究人員的能力較低，缺少先進(jìn)的玉米育種研究設(shè)備，抑制了玉米育種工作的開(kāi)展。對(duì)目前我國(guó)玉米育種工作進(jìn)行調(diào)查可以得知，傳統(tǒng)的育種方式仍在玉米育種工作中占據(jù)主要的地位，沒(méi)有在工作中完全應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，對(duì)玉米育種效率的提高帶來(lái)了較大的不利影響。

3.4 玉米育種領(lǐng)域管理混亂

玉米育種領(lǐng)域管理制度較為混亂，是提高玉米育種效率工作開(kāi)展中所面臨的挑戰(zhàn)之一。玉米育種領(lǐng)域較為混亂是指在我國(guó)玉米農(nóng)業(yè)市場(chǎng)中玉米品種出現(xiàn)多樣復(fù)雜的特點(diǎn)，玉米品種管理制度也存在著一定的漏洞和缺陷，導(dǎo)致玉米育種市場(chǎng)出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。由于玉米育種工作缺少明確的管理規(guī)章制度，部分非玉米育種的公司在利益的誘惑下也加入到了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)一些專門開(kāi)展玉米育種的公司造成了一定的影響。這些非玉米育種的公司加入到玉米育種企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中，擾亂了玉米育種領(lǐng)域的管理秩序，對(duì)玉米育種技術(shù)的提高和發(fā)展造成了一定的阻礙。

4 提高玉米育種效率的技術(shù)途徑方法

4.1 建立科學(xué)的玉米育種生長(zhǎng)環(huán)境

為保證提高玉米育種效率工作能夠正常地開(kāi)展，農(nóng)業(yè)科研人員應(yīng)建立一個(gè)科學(xué)合適的玉米育種環(huán)境，以提高玉米育種的成活率為目標(biāo)，使育種在科學(xué)的環(huán)境內(nèi)能夠快速地吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為玉米育種生長(zhǎng)提供良好的水分和光照，來(lái)保障玉米育種能夠良好地生長(zhǎng)。在玉米育種工作中可以建立一個(gè)旱圃，旱圃中時(shí)刻為玉米育種的生長(zhǎng)提供干旱和低氮的環(huán)境，提高玉米育種的抗逆性和抗旱性。農(nóng)業(yè)研究工作者需要根據(jù)我國(guó)不同地域的土壤、氣候、光照、水分等因素建立旱圃，為玉米育種選擇一個(gè)科學(xué)合適的生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)各個(gè)旱圃玉米育種生長(zhǎng)中的變化定期進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)研究，來(lái)選擇適合玉米育種生長(zhǎng)的旱圃，培養(yǎng)出具有抗旱、抗逆能力的玉米品種。為了降低玉米育種的培育難度，農(nóng)業(yè)研究工作者也可以運(yùn)用先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)還原玉米生長(zhǎng)的真實(shí)環(huán)境，使玉米育種可以更好地適應(yīng)培育環(huán)境，提高玉米育種抗病蟲(chóng)害的能力，有效地增強(qiáng)玉米育種的成活率，為提高玉米育種效率奠定環(huán)境基礎(chǔ)。我國(guó)農(nóng)業(yè)工作者在建立科學(xué)的玉米育種生長(zhǎng)環(huán)境中，引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的育種經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合我國(guó)的氣候、土壤等變化，建立出適合我國(guó)玉米育種生長(zhǎng)的旱圃，為玉米育種技術(shù)提供了一個(gè)過(guò)渡平臺(tái)，減少了玉米育種的失敗概率。在科學(xué)建立的旱圃中，農(nóng)業(yè)研究者應(yīng)對(duì)玉米育種所需要的水分和光照進(jìn)行研究，遵循玉米水分灌溉的規(guī)律，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)其補(bǔ)充水分，為玉米育種生長(zhǎng)提供一個(gè)較為干旱的環(huán)境，來(lái)提高玉米育種由于干旱原因?qū)ζ湓斐傻挠绊?，培養(yǎng)出抗干旱、抗逆性的高質(zhì)量玉米品種[4]。

4.2 加快改良玉米育種質(zhì)量速度

加快改良玉米育種質(zhì)量的速度是提高玉米育種效率的技術(shù)途徑之一，我國(guó)目前的玉米育種多為單交種種植，育種效率較低仍存在著一些問(wèn)題需要改進(jìn)。由于我國(guó)的國(guó)土面積較大，不同區(qū)域的不同種植土壤和氣候影響著玉米的生長(zhǎng)，因此，要想加快改良玉米育種質(zhì)量的速度，就應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域和氣候選擇多樣化的育種方式，來(lái)提高玉米育種的效率。例如，在培育北方種植的玉米種子時(shí)可以以抗寒、耐旱為育種標(biāo)準(zhǔn)，在南方以培養(yǎng)高質(zhì)量、高產(chǎn)、抗病為育種標(biāo)準(zhǔn)，培育出符合當(dāng)?shù)胤N植環(huán)境和氣候的高質(zhì)量玉米種子，為商業(yè)化玉米育種事業(yè)的開(kāi)展提供大力支持。在提高玉米育種效率工作開(kāi)展中，農(nóng)業(yè)科學(xué)家可以選取亞熱帶和熱帶的玉米育種及低緯度地區(qū)的自交系，因?yàn)檫@些玉米育種的材料改良程度較低，可以從以下3 個(gè)方面來(lái)進(jìn)行科學(xué)的玉米育種。一是可以通過(guò)提高玉米種子對(duì)周圍光的敏感性進(jìn)行改良，使玉米育種充分適應(yīng)我國(guó)氣候環(huán)境所需要的陽(yáng)光，對(duì)我國(guó)玉米育種長(zhǎng)期儲(chǔ)量有十分重要的積極影響。二是遵循玉米育種中雜糧優(yōu)勢(shì)的原則，將亞熱帶自交系與溫帶系進(jìn)行雜交，從而生產(chǎn)出半抑制群體來(lái)進(jìn)行玉米育種的改良，可以在短期內(nèi)對(duì)玉米基因頻率進(jìn)行利用，創(chuàng)造出具有多樣性的玉米品種，來(lái)加強(qiáng)玉米在不同區(qū)域內(nèi)種植的生存程度。三是利用玉米育種中雜種優(yōu)勢(shì)來(lái)合成高質(zhì)量、高產(chǎn)量的玉米品種群體，來(lái)提高自交系育種水平。在提高玉米育種效率工作的開(kāi)展中，我國(guó)應(yīng)將自身的玉米遺傳學(xué)和美國(guó)所倡導(dǎo)的雜交組合理念進(jìn)行融合，培育出適合我國(guó)氣候環(huán)境生長(zhǎng)的高質(zhì)量玉米品種，確立新的創(chuàng)新技術(shù)路線，來(lái)實(shí)現(xiàn)提高我國(guó)玉米育種效率的目標(biāo)。

4.3 創(chuàng)新玉米育種效率提升技術(shù)

在提高玉米育種效率中，創(chuàng)新技術(shù)是提高玉米育種效率的關(guān)鍵手段之一。輪回選擇技術(shù)是目前在玉米育種技術(shù)研究中，提高玉米育種效率的主要途徑之一，能夠快速地對(duì)玉米育種的質(zhì)量進(jìn)行分析，主要運(yùn)用于玉米育種的篩選過(guò)程中。我國(guó)在玉米育種工作的開(kāi)展中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了輪回選擇技術(shù)，但隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，玉米育種也經(jīng)歷著不斷的改良和雜交，輪回選擇技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)滿足不了篩選玉米育種質(zhì)量工作的需求，導(dǎo)致輪回選擇技術(shù)無(wú)法對(duì)玉米育種進(jìn)行準(zhǔn)確的篩選。所以，為提高玉米育種的效率，應(yīng)對(duì)輪回選擇技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改革，使其能夠更好地在篩選玉米育種質(zhì)量工作中發(fā)揮出其價(jià)值和意義。輪回選擇技術(shù)是在20 世紀(jì)90 年代被發(fā)明出來(lái)的，在研究玉米育種的過(guò)程中，研究者通過(guò)輪回選擇技術(shù)與玉米育種雜交技術(shù)相融合，調(diào)整玉米育種的基因，來(lái)獲得更多的玉米育種品種種類，有效地增加了玉米育種基因的多樣性。玉米育種雜交技術(shù)為玉米育種的研究創(chuàng)造了多種可能性，通過(guò)農(nóng)業(yè)研究者的努力，對(duì)雜交出的玉米育種進(jìn)行種植和數(shù)據(jù)記錄，研究出符合我國(guó)氣候環(huán)境所生長(zhǎng)的高質(zhì)量玉米品種，多次研究數(shù)據(jù)分析也增強(qiáng)了試驗(yàn)的合理性。但由于在玉米育種前期的研究中，研究設(shè)備和科學(xué)技術(shù)還存在一定的不足，導(dǎo)致研究結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)誤差，對(duì)輪回選擇技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和創(chuàng)新，能夠有效地避免誤差的產(chǎn)生，為提高玉米育種效率奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)我國(guó)不同區(qū)域內(nèi)的土壤氣候變化，農(nóng)業(yè)研究者運(yùn)用輪回選擇技術(shù)培育出相對(duì)應(yīng)的玉米育種，了解目前輪回選擇技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷，并及時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新和研究，有效地提高了玉米育種的效率和質(zhì)量。提高玉米育種的效率可以擴(kuò)大玉米育種的雜交范圍，為雜交試驗(yàn)提供更多樣化的玉米品種，從而促進(jìn)玉米育種產(chǎn)量和效率的提高，保障我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.4 采用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)

當(dāng)前提高玉米育種效率的主要先進(jìn)技術(shù)之一是分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)。分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)是通過(guò)玉米育種進(jìn)行標(biāo)記和篩選，篩選出與目標(biāo)基因相聯(lián)系的中性標(biāo)記或者與目標(biāo)基因的功能直接關(guān)聯(lián)的功能標(biāo)記的品種，以準(zhǔn)確地選擇出符合要求的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米品種的基因。分子標(biāo)記輔助技術(shù)運(yùn)用分子標(biāo)記可以快速的篩選出高質(zhì)量的玉米品種，例如：在運(yùn)用分子標(biāo)注輔助選擇技術(shù)時(shí)，應(yīng)先記錄不同的玉米育種樣本，然后對(duì)所要檢測(cè)的玉米育種進(jìn)行分子標(biāo)記，在篩選過(guò)程中根據(jù)分子的變化來(lái)準(zhǔn)確地捕捉到玉米育種的變化情況。分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)的使用，可以使相關(guān)人員在篩選玉米品種時(shí)準(zhǔn)確地觀察到玉米育種中基因的變化情況，了解不同分子與目標(biāo)品種之間的反應(yīng)，為研究玉米育種基因品種和種植周期提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)在玉米育種工作中的應(yīng)用，促進(jìn)了玉米育種效率的提高，站在基因的角度對(duì)玉米育種的質(zhì)量和類型進(jìn)行優(yōu)化，篩選出適合在我國(guó)環(huán)境氣候生長(zhǎng)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米品種。

5 結(jié)束語(yǔ)

玉米作為我國(guó)重要的農(nóng)作物，對(duì)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的影響。農(nóng)業(yè)科研人員應(yīng)對(duì)我國(guó)玉米育種面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行調(diào)查分析，選擇針對(duì)性的解決措施來(lái)促進(jìn)玉米育種效率的提高，滿足社會(huì)發(fā)展和人民群眾對(duì)玉米的需求?？梢酝ㄟ^(guò)建立科學(xué)玉米育種生長(zhǎng)環(huán)境、加快改良玉米育種質(zhì)量速度、創(chuàng)新玉米育種效率、提升技術(shù)和采用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)4 個(gè)措施來(lái)有效地提高玉米育種的效率和質(zhì)量，培養(yǎng)出抗旱、抗病蟲(chóng)害的高質(zhì)量玉米品種，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。