玉米育种特点及选育

一、玉米育种的特点 

玉米最主要的特征是天然异花传粉，天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态，个体的基因型处于高度的杂合状态，这决定了在玉米天然授粉的群体中，株间表现型比较意义不大，必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍；同时，由于个体基因型高度杂合，造成表型选择不可靠，必须对大量个体做测交或后代鉴定，才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因，在玉米育种过程中，一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。 

现代玉米育种的主流是杂种优势育种，基本途径是先选育纯合的亲本自交系，再将亲本自交系杂交，选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良，还要求配合力高。对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义，不可偏废。这就大大提高了育种的难度，延长了育种的周期。不仅如此，自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系，但仍然有距离，在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定，同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较，最终育成优良杂交品种。 

二、玉米自交系的选育 

1.农艺性状好。植株性状：主要包括株型和抗倒性。植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型；根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。 

穗部性状：穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。穗型的划分有很多种，最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等；粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。长穗型的行粒数较多，但粒行数较少；粗穗型的粒行数较多，但行粒数不可能很多。自交系的粒行数一般10～20行。12～14行的比较适中。粒型的选择要根据育种目标确定，一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好，偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。此外，籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。 

抗逆性：对主要的玉米病害和自然灾害性条件要有一定的抗性或耐受性，以确保种子生产的稳定性和杂种优势的稳定发挥。整齐一致性：要求农艺性状在外观上要整齐一致，体现在基因型上要基本纯合。 

2.配合力高。配合力是指杂交亲本在其杂种后代的杂种优势中发挥作用的潜在能力。自交系配合力的高低决定着未来育成杂交种的增产能力和利用价值，因而是自交系最重要的性状。配合力分为一般配合力和特殊配合力，前者的遗传基础是来源于亲本的基因加性效应，后者决定于亲本基因的非加性效应，二者在遗传上具有相对的独立性。所以，在自交系的选育上二者不可偏废。 

3.种子生产性能强。高产、优质、抗性好的杂交种能否推广或者成为主栽品种，很重要的条件是要具备优良的种子生产性能。包括亲本种子发芽力和发芽势强，幼苗长势好，易于保苗，雌雄协调；父本散粉好，花粉量大，花期较长；母本雄穗柄长，抽雄容易，吐丝快而整齐，结实性好，籽粒均匀，产量高；父母本光温反应小，花期协调容易，制种易于成功。 

4.选育自交系的基础材料。从根本上说，玉米杂交种强大的杂种优势来源于亲本间充分大的遗传差异。因此，选育自交系的基础材料必须来源多样，遗传基础广泛。选系材料的来源大体有4个方面：第一种是地方种质，包括老的地方品种群体，或者来源于地方品种的自交系等。在一些特殊的生态条件下可能存在优良抗源、或优良品质材料，应该特别注意收集。第二种是杂交种，主要指生产上应用的或者引进的杂交种，也包括用自交系有目的组配的用于选系的杂交种，其中应用最大的是单交种。一般认为，采用当地或异地生产上广为利用的杂交种选系是育成优良自交系的捷径，这些选系一般农艺性状好，配合力比较高。第三种是综合种或轮回改良的群体，这些群体一般优良基因的频率和优良基因型的重组率都比较高，但有利基因的聚合程度可能不如单交种，在选系过程中通常要加大选择量。第四种是远缘杂种后代。玉米的野生近缘种很多，其中含有丰富的优良性状，但由于种间杂交困难，后代不育或分离严重，稳定慢，直接用于选育自交系难度大，现在已经很少使用。