分类:论文范文 发表时间:2019-11-26 09:22
摘要:从玉米种质资源扩增、外来玉米种质资源改良和利用等方面综述了我国玉米种质资源研究现状,指出玉米种质资源狭窄的危害及扩增种质资源的重要意义,并对未来玉米种质资源研究的发展提出建议。
关键词:玉米;种质资源;发展策略
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玉米育种的关键在于种质资源,以美国为例,随着种质利用率每增加1个百分点,其玉米平均产量增益约10kg/hm2[1]。由于缺乏适应性广、抗逆性强、品质优良的玉米种质资源,我国玉米育种研究受到了巨大的限制。目前生产上所用玉米杂交种的骨干亲本自交系主要集中在P群、兰卡斯特、瑞德黄马牙、旅大红骨和塘四平头等几大杂种优势群。骨干自交系的重复利用导致的问题已经出现,例如抗病性下降、稳产能力差等,若不突破现有杂优模式,新的突破性杂交种选育将非常困难[2]。为玉米育种提供丰富的遗传基础,引进、驯化和改良种质资源,已成为加速我国玉米育种进程的重要组成部分。
1 我国玉米种质资源现状
我国玉米种质基础相对狭窄,少数几个常用的玉米骨干自交系被频繁使用。含有黄早四、自330和Mo17等3个自交系血缘的杂交种在1992年占全国60%以上的种植面积,到1994年骨干自交系黄早四、自330、Mo17、掖478、丹340和E28所占比例已经上升至86.3%。长期应用少数骨干自交系导致了种质遗传基础匮乏单一,必然会造成其品种退化、抗逆性降低,从而削弱农业系统抵御自然灾害的能力。玉米锈病、弯孢菌叶斑病分别在1998年和2000年在我国黄淮海夏玉米区流行,并对玉米生产造成了较大经济损失。骨干自交系也有因为使用年限长而出现的退化迹象。例如Mo17的矮花叶病和穗腐病,黄早四的小斑病和褐斑病均日趋严重。长期应用少数骨干自交系的另一个问题是所培育的杂交种亲缘相近。单一的遗传背景限制了优良基因的发现和利用,减缓了我国玉米育种的进程[3]。
2 玉米种质的引进、改良与利用
玉米育种扩增是基础,改良是关键,创新是目标[5]。玉米育种和生产发展的基础是种质资源的利用,包括资源的引进、改良和创新。扩展种质资源的方法有2点:一是玉米种质资源的引进,二是现有种质资源的改良。
3 未来发展建议
3.1 外源种质资源的引入与改良 引入外源新种质并加以改良仍是玉米种质资源扩增的主要方式。引进热带、亚热带种质并对其进行农艺性状鉴定,改良光敏周期,提高其在温带的适应性,是拓宽我国玉米种质的一条重要途径。热带、亚热带玉米种质改良可以通过以下途径:全面鉴定,混合选择法,热带、亚热带种质与温带种质的互导,构建温热复合群体,进行相互轮回选择等[21]。通过杂交、轮回选择等育种手段融合遗传背景差异大的热带、亚热带玉米种质与温带玉米种质基因可以增强温带玉米抗逆性、抗病性,获得优良的农艺性状,同时还可创制新种质,丰富我国玉米种质资源基础,缓解我国玉米种质资源日趋狭窄的趋势。苏义臣等[28]研究发现温热组合材料有一定的增产潜力,但在光敏感性等方面仍存在一定缺陷,需针对不同组合的特点进一步改良。
3.2 加强抗性和适应性改良研究 我国大部分
玉米品种在小面积试验条件下每hm2产量均可达到10500~12000kg,而在大面积推广中却很难达到如此高的产量水平,其原因除栽培措施不到位外,主要是品种本身的抗性和适应性所致[2]。在一定的栽培耕作制度下,挖掘品种产量潜力,提高品种抗性的重要手段是育种。吸取国外先进的选系方法、组合筛选等方面的育种经验有利于提高我国玉米育种水平。美国所采用的高密度育种策略不仅提高品种耐密性进而增加了产量,还有利于抗性基因选择,非常值得学习和借鉴。我国玉米种质类群并没有明确划分,而美国商业育种过程中对于父本群和母本群的划分经验值得借鉴[29]。此外,由于水资源短缺状况日益严重,干旱已成为玉米产量的重大威胁之一。加强玉米抗旱基因的挖掘、引进和利用研究,培育出节水抗旱的新玉米种质可以适应不良环境需求。
参考文献
[1] 石雷.美国商业玉米种质对我国玉米育种的影响.北京农业,2007(9):10-13
[2] 赵久然,王荣焕.美国玉米持续增产的因素及其对我国的启示.玉米科学,2009,17(5):156-159,163
[3] 王国胜,陈举林,侯玮,孙洪波,李平海,宗燕.我国玉米种质资源的研究现状及存在问题.安徽农学通报,2010,6(23):77-79
[4] 叶雨盛,孙甲,郝楠,李哲.我国玉米种质资源创新的现状.种子,2008,10(27):76-78
[5] 李明顺,张世煌,李新海,潘光堂,白丽,彭泽斌.根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群.中国农业科学,2002,35(6):600-605
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