我国甜玉米育种现状与种质创新思路

　　摘要:通过对我国甜玉米育种现状进行分析,找出育种工作中存在的问题,提出甜玉米育种及种质创新的思路,即:加强收集、发掘地方品种资源;加强国外优良新种质的引进和利用;加强品质性状遗传的研究;充分利用基因工程技术与其他生物技术相结合改良创新甜玉米种质等内容。
　　关键词:甜玉米;育种;现状;种质创新;思路

　　AbstractThrough the analysis of the present situation,the shortcoming in corn breeding were found and the methods of germplasm innovation were proposed as follosws:increasing the level for the collection and excavation of the local and foreign germplasm;to use the physical and chemical mutation methods,genetic engineering techniques and traditional dreeding methods to improve the germplasm innovation of waxy corn.
　　Key wordssweet corn;breeding;present situation;germplasm innovation;thinking
　　
　　甜玉米起源于美洲大陆,世界上种植和食用甜玉米已有100多年历史[1]。甜玉米是玉米的一种胚乳突变型。根据它的甜度(糖分含量)和WSP(水溶性多糖)含量可分为普通甜玉米(传统的甜玉米)、超甜玉米和加强甜玉米(又称超甜粘玉米)等3种类型[2]。以su1隐性纯合基因型引起的以胚乳缺陷为基础而培育的甜玉米叫普通甜玉米,在乳熟期胚乳中含有10%～15%(占粒干重的百分比,下同)的糖分,为普通玉米的2.0～2.5倍。由于含有大量的WSP而发粘,口感好[3]。超甜玉米是与普通甜玉米相比较而言的,其中较典型的是sh2隐性纯合基因型引起的以胚乳缺陷为背景的超甜玉米。超甜玉米在乳熟期含有40%～50%的糖分,为普通甜玉米的2.5～4.5倍,但由于缺乏WSP而无粘性,而且果皮也较厚。加强甜玉米是普通甜玉米的一种变异类型,是由su1基因的隐性修饰基因(se基因,又称糖分增强因子)所引起,加强甜玉米兼备普通甜玉米的高WSP和超甜玉米的高糖的优点,它不仅含有大量的WSP,与普通甜玉米相当,而且在乳熟期含有30%～40%的糖分,与超甜玉米相当。尤其是它在乳熟期含有3%～5%的麦芽糖,吃起来不仅甜、粘,而且还具有麦芽糖的风味。
　　1我国甜玉米育种现状
　　1836年美国的诺埃斯·达林育成第1个甜玉米品种“达林早熟”。1900—1907年美国开始正式设立甜玉米育种项目。随着控制甜玉米形成基因的相继被发现,甜玉米商用杂交种也随之被培育成功。1924年美国琼斯首先育成世界第1个甜玉米杂交种,1927年史密斯育成著名单交种“高登彭顿”(P39×P51)并广泛栽培至今。20世纪70年代以后,泰国超甜玉米育种研究发展很快,具有了一批优异种质资源,并形成了本国特色的超甜玉米系列。
　　我国甜玉米育种起步虽晚,但发展较快,已取得显著的成绩。1968年中国农业大学育出我国第1个甜玉米品种“北京白砂糖”,未能推广。1984年育出第1个超甜品种“甜玉2号”,1990年育出第1个加强甜品种“甜玉6号”。20世纪80年代初,我国甜玉米育种才走上正轨,国家在“七五”、“八五”期间对甜玉米育种正式立项,组建甜玉米育种攻关协作组。同时,部分省市的农科院、农业大学等单位也相继开发甜玉米育种。目前,我国北方地区主要种植普甜、加强甜玉米,相应在这方面的育种也较强;我国南方地区主要种植超甜玉米,其中尤以华南地区发展最迅速、生产规模最大,仅广东省2000年超甜玉米种植面积已达4.7万hm²,其超甜玉米育种工作居国内前茅。台湾省农友公司推出的“华珍”系列品种,具有耐热性好、品质优和抗性强等特点,在广东省推广面积很大。经过20余年的努力,我国甜玉米育种已取得较为瞩目的成就,现有国产甜玉米品种的鲜苞单产已达11 250～12 750 kg/hm²。我国近两年新培育的甜玉米品种的数量和质量有了很大提高,在产量、抗病虫性和籽粒含糖量等[4-8]性状赶上和超过美国优良甜玉米品种水平。
　　2存在的问题
　　2.1甜玉米种质资源匮乏
　　我国不是甜玉米起源中心,其育种资源完全依靠从国外引进,致使我国甜玉米育种资源十分匮乏。目前,我国甜玉米育种资源主要来自美国,少部分来自泰国,血缘关系较狭窄,生态类型较单一[9-10],尤其缺乏优质、耐热、耐寒、耐瘠薄的甜玉米育种资源,严重影响我国甜玉米育种的进一步发展。
　　2.2甜玉米的品质有待提高
　　我国开展甜玉米选育种工作的时间较短,投入的研究力量和科研经费严重不足,各单位之间资源缺乏合理的交流,加上我国具有重产量、轻品质的育种取向,选育的自交系数量非常有限,食用品质均不理想。甜玉米含糖量、爽脆度和籽粒皮厚度等性状主要为数量性状,现有国产甜玉米杂交种果皮偏厚,吃起来渣多、不柔嫩,口感较差,糖分下降较快,最佳采收期偏短、货架寿命较短。我国甜玉米品质总体较差,与国外比较有很大的差距。
　　2.3超甜玉米育种需要进一步加强
　　在超甜玉米育种中,现有组合或品种的基因型绝大多数是sh2基因,而对于shl、sh4基因以及btl、bt2基因的研究和利用较少或尚未利用。国外引进品种虽然克服了以上某些缺点,但种子价格昂贵,抗逆性较差,适应性不好。
　　2.4遗传基础狭窄
　　目前审定和推广中的甜玉米品种数量繁多,鱼龙混杂,大部分是由转育普通自交系为甜玉米自交系培育而来的。由于对转育材料的来源缺乏足够的了解,造成一些优良性状的缺失[11],在生产中的表现大体相同,虽然有一定的产量基础,但品质等其他性状得不到根本的改善,对育种工作也没有任何的提高。