提高玉米育种效率的技术途径及方法分析_李素荣.pdf

种子科技2023 年 1 期摘要：随着我国农业经济的不断发展，农业培育和种植方式也发生着很大的变化。玉米作为我国主要的农作物之一，丰富的口感和多样的食用方法受到人们的喜爱，所以提高玉米育种的效率是我国目前在农业技术方面的关注重点。提高玉米育种效率需要相关工作部门结合国内外玉米育种的有效经验，对我国玉米生长的环境进行调查，运用先进的科学生产技术来创新和优化玉米育种技术，创造出适合我国农业种植环境的高效玉米育种方法。关键词：玉米育种；技术；途径；方法文章编号：1005-2690（2023）01-0124-03中国图书分类号：S513文献标志码：ADOI：10.19904/14-1160/s.2023.01.041提高玉米育种效率的技术途径及方法分析李素荣（河南金博士种业股份有限公司献县分公司，河北 沧州 062250）玉米是我国的主要粮食作物之一，是决定我国农业经济快速发展的重要因素，提高玉米育种的效率能够有效地促进我国农业和社会经济的快速发展。生物科技的发展为玉米育种提供了新的方式，提高了玉米的总产量和生长质量，结合国内外玉米育种经验和先进的生物科技技术培养出优良的玉米品种，为我国玉米生产和粮食安全奠定良好的基础。提高玉米育种效率已经成为我国农业科学家的首要工作目标之一，受到党和国家的高度重视，所以探索提高玉米育种效率的方法已经成为了重中之重。玉米高质量生产能够满足我国人民对粮食作物的需求，促进我国粮食安全以及畜牧业的可持续发展。对我国现有的玉米育种技术进行改革和创新，研究符合我国玉米生长环境的育种方式，调整玉米育种的目标，选育出符合我国玉米生产环境的高产优质玉米品种，有效地提高我国玉米育种的水平1。1玉米育种目标随着生物科技的快速发展，种植业的市场竞争已经转化成品种和研发实力的竞争，拥有优质的种植品种便拥有了市场。目前，我国玉米育种事业的竞争者主要是国外大部分种植业巨头，他们手中掌握着先进的育种模式和丰富的育种经验。我国相关工作人员在开展玉米育种工作中，可以充分了解和研究国外公司的育种技术和模式，找出我国在玉米育种事业中的问题和不足，仔细研究我国玉米生长的环境，创造出适合我国生产的玉米育种方法，促进我国玉米育种事业的快速发展。玉米育种目标的实现，需要农业资源和创新技术的高度整合，形成符合国情发展和市场化需要的产业技术链，以提高玉米育种效率为企业目标，运用现代技术来减少资源的浪费，真正实现玉米育种事业工厂化研发流水线。2提高玉米育种效率的价值玉米是我国主要农作物之一，在解决人民群众温饱问题、保证粮食安全和供给畜牧业饲料等方面都发挥着十分重要的价值和意义，促进了我国社会经济和农业经济的快速发展，是我国粮食增产的主力军之一。从中华人民共和国成立至今，通过几代农业科学家的不断努力已经大大提高了玉米育种的效率，丰富多样的优良玉米品种提高了玉米的产量，满足了社会生产和人民群众的生活需要，对提高我国玉米产业竞争力有十分重要的影响。目前，我国的玉米育种品种已经达到上千种，这些玉米育种品种符合我国农业生产的环境，具有较强的抗逆性和抗病力，为我国农业经济的发展奠定了良好的基础。所以，探索提高玉米育种效率的技术和方法，能够有效地促进我国社会和农业的快速发展，提高我国在世界上的地位。提高玉米育种的效率将先进的生物技术应用到玉米育种工作中，为玉米育种开辟了新的育种途径，所研发出的高品质、抗病力强的玉米品种，避免了由于农业生态环境对玉米造成减产的问题，有效地提高了玉米的产量，保障了我国的粮食安全和畜牧业经济发展。提高玉米育种效率是提高玉米产量的有效途径之一，运用先进的现代技术探索出符合我国农业种植环境的玉米育种方法，来保障我国农业经济的稳定发展。3提高玉米育种效率面临的挑战3.1玉米育种目标不够明确玉米育种目标不明确是开展提高玉米育种效率工作所面临的挑战之一。我国地域辽阔，在不同地区玉米的生长环境和种植土壤存在着较大的差异，导致适合在本区域内生长的优质玉米品种无法在其他区域得到相同的效果，对开展提高玉米育种效率工作的农业科作者简介：李素荣（1976），女，满族，河北承德人，本科，高级农艺师，研究方向为农业科学。124问题探讨PROBLEM DISCUSSION研人员造成了一定的阻碍。玉米的生长对于环境、气候因素要求很高，极易受到不良环境气候因素的影响，没有明确的育种目标会导致科研人员无法合理地开展玉米育种工作，从而不能创造出符合理想效果的优质品种，抑制了玉米育种效率提高工作开展的进程2。3.2玉米育种资源缺少创新由于目前我国在开展玉米育种工作中所运用到的玉米品种资源没有较强的创新性，造成所孕育出的优质玉米品种推广面积不足、适应范围较窄等问题，对玉米育种工作的开展造成了不利影响。在玉米自交系方面，玉米育种工作人员主要采用系谱法、二环系等方法，虽然在短时间内可以促进新自交系选育工作的有效开展，但随着时间的加长，所孕育出的玉米品种遗传缺陷问题也逐渐凸显，无法实现玉米杂交种选育的目标。根据生物遗传学和玉米育种实践表明，优质高产的玉米品种是以种质创新为基础，培育高水平的自交系，通过组合选配来促进玉米杂种优势水平的发展和提高。但是在我国提高玉米育种效率工作开展中，玉米育种的资源缺少一定的创新性，对现阶段我国玉米种植业进行调查可以发现，在黄淮海地区所种植的玉米品种遗传单一化问题日益严重，在创新的道路上无法突破，缺少优质的玉米高产育种，已经引起了国家对黄淮海地区现存玉米品种缺少创新性的重视。在 20 世纪5070 年代，我国已经从国外引入了 C103、Oh43 等玉米优良自交系，在进入 21 世纪后，美国先进的玉米育种公司在我国玉米主产区推广了先玉 508、先玉 33b75等品种，这些品种是美国育种专家所创造出的优良种质，拥有高产稳产、脱水快等种植优点，是创新我国玉米育种资源的首选材料。因此，要想提高玉米育种的效率，应对现存的玉米育种资源进行创新，将多种优秀基因融合到一起来创新出新的玉米优良品种，为我国农业经济的发展奠定良好的基础3。3.3玉米育种技术不足随着生物科学技术的不断深入发展，我国在提高玉米育种效率工作的开展中运用先进的生物科学技术，取得了一定的优异成绩。但由于目前我国育种工作中所运用到的育种技术还有待提高，部分农业研究人员的能力较低，缺少先进的玉米育种研究设备，抑制了玉米育种工作的开展。对目前我国玉米育种工作进行调查可以得知，传统的育种方式仍在玉米育种工作中占据主要的地位，没有在工作中完全应用于现代科学技术，对玉米育种效率的提高带来了较大的不利影响。3.4玉米育种领域管理混乱玉米育种领域管理制度较为混乱，是提高玉米育种效率工作开展中所面临的挑战之一。玉米育种领域较为混乱是指在我国玉米农业市场中玉米品种出现多样复杂的特点，玉米品种管理制度也存在着一定的漏洞和缺陷，导致玉米育种市场出现混乱的现象。由于玉米育种工作缺少明确的管理规章制度，部分非玉米育种的公司在利益的诱惑下也加入到了市场竞争中，对一些专门开展玉米育种的公司造成了一定的影响。这些非玉米育种的公司加入到玉米育种企业的竞争中，扰乱了玉米育种领域的管理秩序，对玉米育种技术的提高和发展造成了一定的阻碍。4提高玉米育种效率的技术途径方法4.1建立科学的玉米育种生长环境为保证提高玉米育种效率工作能够正常地开展，农业科研人员应建立一个科学合适的玉米育种环境，以提高玉米育种的成活率为目标，使育种在科学的环境内能够快速地吸收土壤中的营养物质，为玉米育种生长提供良好的水分和光照，来保障玉米育种能够良好地生长。在玉米育种工作中可以建立一个旱圃，旱圃中时刻为玉米育种的生长提供干旱和低氮的环境，提高玉米育种的抗逆性和抗旱性。农业研究工作者需要根据我国不同地域的土壤、气候、光照、水分等因素建立旱圃，为玉米育种选择一个科学合适的生长环境，对各个旱圃玉米育种生长中的变化定期进行记录和数据研究，来选择适合玉米育种生长的旱圃，培养出具有抗旱、抗逆能力的玉米品种。为了降低玉米育种的培育难度，农业研究工作者也可以运用先进的现代科学技术来还原玉米生长的真实环境，使玉米育种可以更好地适应培育环境，提高玉米育种抗病虫害的能力，有效地增强玉米育种的成活率，为提高玉米育种效率奠定环境基础。我国农业工作者在建立科学的玉米育种生长环境中，引进了国外先进的育种经验，再结合我国的气候、土壤等变化，建立出适合我国玉米育种生长的旱圃，为玉米育种技术提供了一个过渡平台，减少了玉米育种的失败概率。在科学建立的旱圃中，农业研究者应对玉米育种所需要的水分和光照进行研究，遵循玉米水分灌溉的规律，运用现代信息技术对其补充水分，为玉米育种生长提供一个较为干旱的环境，来提高玉米育种由于干旱原因对其造成的影响，培养出抗干旱、抗逆性的高质量玉米品种4。4.2加快改良玉米育种质量速度加快改良玉米育种质量的速度是提高玉米育种效率的技术途径之一，我国目前的玉米育种多为单交种种植，育种效率较低仍存在着一些问题需要改进。由于我国的国土面积较大，不同区域的不同种植土壤和气候影响着玉米的生长，因此，要想加快改良玉米育种质量的速度，就应针对不同区域和气候选择多样化的育种方式，来提高玉米育种的效率。例如，在培育北方种植的玉米种子时可以以抗寒、耐旱为育种标准，在南方以培养高质量、高产、抗病为育种标准，培育出符合当125种子科技2023 年 1 期地种植环境和气候的高质量玉米种子，为商业化玉米育种事业的开展提供大力支持。在提高玉米育种效率工作开展中，农业科学家可以选取亚热带和热带的玉米育种及低纬度地区的自交系，因为这些玉米育种的材料改良程度较低，可以从以下 3 个方面来进行科学的玉米育种。一是可以通过提高玉米种子对周围光的敏感性进行改良，使玉米育种充分适应我国气候环境所需要的阳光，对我国玉米育种长期储量有十分重要的积极影响。二是遵循玉米育种中杂粮优势的原则，将亚热带自交系与温带系进行杂交，从而生产出半抑制群体来进行玉米育种的改良，可以在短期内对玉米基因频率进行利用，创造出具有多样性的玉米品种，来加强玉米在不同区域内种植的生存程度。三是利用玉米育种中杂种优势来合成高质量、高产量的玉米品种群体，来提高自交系育种水平。在提高玉米育种效率工作的开展中，我国应将自身的玉米遗传学和美国所倡导的杂交组合理念进行融合，培育出适合我国气候环境生长的高质量玉米品种，确立新的创新技术路线，来实现提高我国玉米育种效率的目标。4.3创新玉米育种效率提升技术在提高玉米育种效率中，创新技术是提高玉米育种效率的关键手段之一。轮回选择技术是目前在玉米育种技术研究中，提高玉米育种效率的主要途径之一，能够快速地对玉米育种的质量进行分析，主要运用于玉米育种的筛选过程中。我国在玉米育种工作的开展中已经广泛地应用了轮回选择技术，但随着科学技术的快速发展，玉米育种也经历着不断的改良和杂交，轮回选择技术的运用已经满足不了筛选玉米育种质量工作的需求，导致轮回选择技术无法对玉米育种进行准确的筛选。所以，为提高玉米育种的效率，应对轮回选择技术进行创新和改革，使其能够更好地在筛选玉米育种质量工作中发挥出其价值和意义。轮回选择技术是在 20 世纪 90 年代被发明出来的，在研究玉米育种的过程中，研究者通过轮回选择技术与玉米育种杂交技术相融合，调整玉米育种的基因，来获得更多的玉米育种品种种类，有效地增加了玉米育种基因的多样性。玉米育种杂交技术为玉米育种的研究创造了多种可能性，通过农业研究者的努力，对杂交出的玉米育种进行种植和数据记录，研究出符合我国气候环境所生长的高质量玉米品种，多次研究数据分析也增强了试验的合理性。但由于在玉米育种前期的研究中，研究设备和科学技术还存在一定的不足，导致研究结果可能会出现误差，对轮回选择技术进行升级和创新，能够有效地避免误差的产生，为提高玉米育种效率奠定良好的基础。根据我国不同区域内的土壤气候变化，农业研究者运用轮回选择技术培育出相对应的玉米育种，了解目前轮回选择技术存在的问题和缺陷，并及时进行创新和研究，有效地提高了玉米育种的效率和质量。提高玉米育种的效率可以扩大玉米育种的杂交范围，为杂交试验提供更多样化的玉米品种，从而促进玉米育种产量和效率的提高，保障我国农业经济的可持续发展。4.4采用分子标记辅助选择技术当前提高玉米育种效率的主要先进技术之一是分子标记辅助选择技术。分子标记辅助选择技术是通过玉米育种进行标记和筛选，筛选出与目标基因相联系的中性标记或者与目标基因的功能直接关联的功能标记的品种，以准确地选择出符合要求的高产优质玉米品种的基因。分子标记辅助技术运用分子标记可以快速的筛选出高质量的玉米品种，例如：在运用分子标注辅助选择技术时，应先记录不同的玉米育种样本，然后对所要检测的玉米育种进行分子标记，在筛选过程中根据分子的变化来准确地捕捉到玉米育种的变化情况。分子标记辅助选择技术的使用，可以使相关人员在筛选玉米品种时准确地观察到玉米育种中基因的变化情况，了解不同分子与目标品种之间的反应，为研究玉米育种基因品种和种植周期提供数据基础。分子标记辅助选择技术在玉米育种工作中的应用，促进了玉米育种效率的提高，站在基因的角度对玉米育种的质量和类型进行优化，筛选出适合在我国环境气候生长的高产优质玉米品种。5结束语玉米作为我国重要的农作物，对推动我国农业经济健康可持续发展有着十分重要的影响。农业科研人员应对我国玉米育种面临的挑战进行调查分析，选择针对性的解决措施来促进玉米育种效率的提高，满足社会发展和人民群众对玉米的需求。可以通过建立科学玉米育种生长环境、加快改良玉米育种质量速度、创新玉米育种效率、提升技术和采用分子标记辅助选择技术 4 个措施来有效地提高玉米育种的效率和质量，培养出抗旱、抗病虫害的高质量玉米品种，促进我国农业经济的发展。（编辑：师莉娟）参考文献：1 孙冠中，桑立君.论提高玉米育种效率的技术途径与策略 J.种子科技，2021，39（4）：121-122.2 李鹏，白永新，张润生，等.新时期玉米育种存在的问题及改进建议 J.现代农业科技，2020（18）：26，29.3 张建丽.信息技术在玉米育种中的发展现状 J.农业工程技术，2022，42（6）：58-59.4 孙招，陈瑞杰，刘东胜.提高玉米育种效率的技术途径和方法 J.大科技，2019（39）：197-198.126