玉米新品種選育及制種技術(shù)的科學(xué)化合理化實(shí)施策略

在新時代的背景下，我國人口的迅速增長對糧食產(chǎn)量提出了更高的要求。玉米，作為我國最重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物之一，確保其生產(chǎn)量和效益對于滿足人民群眾的基本生活需求至關(guān)重要。因此，從玉米種質(zhì)資源的角度進(jìn)行深入研究和分析顯得尤為必要。通過精心挑選適合的玉米新品種、育種和制種技術(shù)，以及創(chuàng)新的育種材料，可以進(jìn)一步挖掘玉米新品種的增產(chǎn)潛力，從而拓展和創(chuàng)新玉米種質(zhì)資源。借助多樣化的育種技術(shù)，結(jié)合高效的制種方法，能夠顯著提高玉米新品種的抗逆性和適應(yīng)性，這對于提升玉米新品種的實(shí)際種植效益具有重大意義。一、玉米新品種選育技術(shù)分析1、新品種需求分析從市場需求層面出發(fā)，不但要重點(diǎn)了解不同消費(fèi)者群體對于品種產(chǎn)量、抗逆性以及品質(zhì)等多方面需求，還要側(cè)重調(diào)研消費(fèi)者對于品種加工特性、產(chǎn)量穩(wěn)定性以及口感等品質(zhì)要求，最后還要充分考慮市場上對于品種抗旱性以及抗病性、抗逆性等需求。結(jié)合多方市場調(diào)研數(shù)據(jù)，保證種植人員充分明確不同消費(fèi)者群體，對于玉米品種的實(shí)際需求，以此為后續(xù)選育工作落實(shí)提供相關(guān)依據(jù)。同時，種植人員還應(yīng)分析種植條件、科學(xué)選育新品種，主要針對種植地氣候條件以及土壤類型進(jìn)行考察，確定適宜種植的玉米品種特性，進(jìn)而為品種選育目標(biāo)確定提供指導(dǎo)意義。例如，合理分析種植地土壤類型，可根據(jù)土壤肥水力以及排水性選育新品種，而分析種植地氣候條件，則可充分選擇抗旱或抗寒能力較強(qiáng)的適應(yīng)性品種。通過合理分析市場品種需求以及種植條件，可助力種植人員明確玉米新品種選育目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)所選品種滿足種植地生長特性以及制種、種植要求，以此為后續(xù)糧食生產(chǎn)質(zhì)量及效率提供有力保障。2、育種選育技術(shù)（1）雜交育種技術(shù)雜交育種是玉米品種選育及育種時的主要技術(shù)之一，主要通過篩選、交配優(yōu)良玉米品種，由此實(shí)現(xiàn)更好性能新品種培育。相關(guān)人員可結(jié)合優(yōu)良玉米品種遺傳特點(diǎn)，選擇較優(yōu)種質(zhì)資源，實(shí)施雜交工作，保證所培育的玉米品種可有效適應(yīng)特定氣候條件以及種植環(huán)境，其抗逆性、高產(chǎn)性以及抗病蟲害性能較高，可從根本上可促進(jìn)玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。實(shí)際落實(shí)該項(xiàng)技術(shù)時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)細(xì)節(jié)：①親本選擇。研究人員需結(jié)合種植地種植條件以及該地區(qū)市場需求，科學(xué)選擇優(yōu)良親本，保證親本具備抗逆性以及高產(chǎn)性等相關(guān)特點(diǎn)。通過選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的雜交親本作為基礎(chǔ)，可切實(shí)保障后續(xù)制種質(zhì)量，也可實(shí)現(xiàn)該品種玉米植株生長具備較高的適應(yīng)性以及穩(wěn)定性。②雜交組合。實(shí)現(xiàn)玉米品種親本組合設(shè)計(jì)時，需重點(diǎn)考慮親本之間互補(bǔ)性以及親和性，切實(shí)保證雜交后代遺傳穩(wěn)定性能較高，方可保證雜交子代具備抗逆性以及高產(chǎn)性等相關(guān)特性。例如，雜交親本材料組配特性，可分為抗倒性強(qiáng)與抗倒性差、易感大斑病與抗大斑病等相關(guān)搭配，切實(shí)增強(qiáng)玉米品質(zhì)，滿足適應(yīng)性廣的玉米新品種選育制種目標(biāo)。③種子培育。此操作需在田間或溫室進(jìn)行，在培育過程中定期觀察雜交種子性狀表現(xiàn)以及生長狀況，由此評價篩選出性能良好的雜交種。其觀察特征主要包括種子抗病性、穗粒數(shù)以及生長勢，由此為后續(xù)田間制種以及推廣種植奠定良好基礎(chǔ)。以抗病性品種選育為例，研究人員應(yīng)利用種質(zhì)資源為天然抗病性的親本，基于親本抗病基因，充分利用雜交育種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)后代雜交子系培育存在抗病基因，由此實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)抗病性雜交品種培育。選擇抗病品種親本，研究人員應(yīng)廣泛搜集親本原始材料，精準(zhǔn)篩選具備抗幾種或抗某種病害的親本作為抗原，重點(diǎn)掌握種植地主要暴發(fā)的病害、病菌類型以及親本作物抗譜抗原大小，由此方可作為玉米抗病新品種培育的種質(zhì)基礎(chǔ)?？共∑贩N雜交選育。由于抗病品種選育主要注重品種專業(yè)性抗病能力，因此，實(shí)際雜交時應(yīng)保證遺傳后代專業(yè)性抗病能力為顯性遺傳。但特殊情況下，由于部分雜交親本抗病性為隱性遺傳，故而實(shí)際檢測此類親本雜交后代抗病性能力，可在品種制種試驗(yàn)階段進(jìn)行，避免錯檢、漏檢。（2）基因?qū)爰夹g(shù)基因?qū)爰夹g(shù)即遺傳轉(zhuǎn)化，旨在玉米植物基因組中引入外源基因，常見方法分為基因槍法、農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化以及CRISPR-Cas9技術(shù)等。其外源基因?qū)肓鞒倘缦拢孩龠x擇基因?qū)爰夹g(shù)載體以及啟動子。技術(shù)載體選擇對于基因成功導(dǎo)入至關(guān)重要，其技術(shù)載體內(nèi)需包含調(diào)控元件，以此保證外源基因可在新環(huán)境下適當(dāng)表達(dá)性能。載體類型可分為病毒載體以及質(zhì)粒載體，研究人員可根據(jù)目標(biāo)品種基因特點(diǎn)選擇適應(yīng)性載體類型。而啟動子選擇則影響著外源基因表達(dá)效率，通常情況下，可分為誘導(dǎo)性以及特異性啟動子。研究人員可根據(jù)玉米新品種實(shí)際種植理想表達(dá)模式，科學(xué)選擇啟動子類型。②雜交與篩選。研究人員在玉米細(xì)胞內(nèi)引入外源基因后，需合理實(shí)施雜交與篩選過程，由此確保外源基因表達(dá)穩(wěn)定遺傳。其雜交過程主要是實(shí)現(xiàn)外源基因?qū)氲挠衩灼贩N與非轉(zhuǎn)基因植物系交配，進(jìn)而保證其后代生成新品種所需的相關(guān)特性滿足新品種種植需求。③研究人員需將外源基因?qū)胫瞥傻挠衩灼贩N落實(shí)田間種植試驗(yàn)，科學(xué)評估其種植表現(xiàn)，由此確保轉(zhuǎn)基因玉米滿足新品種選育制種預(yù)期目標(biāo)。其評價標(biāo)準(zhǔn)主要包括轉(zhuǎn)基因玉米生長速度、產(chǎn)量以及抗旱抗寒、抗耐抗病蟲害能力等。（3）分子標(biāo)記輔助技術(shù)分子標(biāo)記輔助技術(shù)是一種新型選育技術(shù)，通過該技術(shù)實(shí)現(xiàn)玉米新品種選育，主要是深入研究處理玉米基因，此項(xiàng)技術(shù)可與其他選育技術(shù)配套使用。研究人員可通過標(biāo)記親本特定基因分子，由此輔助玉米基因?qū)爰夹g(shù)選育工作順利進(jìn)行，對于提高新品種選育效率及精度有著重要作用。同時，基于此項(xiàng)技術(shù)，也可助力研究人員快速識別玉米新品種基因，從而進(jìn)一步加快新品種選育進(jìn)程。3、品種鑒定玉米品種選育過程中，高效落實(shí)所選品種鑒定是重要舉措，可全面評估所選品種產(chǎn)量、抗性及品質(zhì)等相關(guān)生長指標(biāo)，由此增強(qiáng)該品種市場競爭力。通常情況下，實(shí)施品種鑒定工作可在實(shí)驗(yàn)室或田地2個地點(diǎn)試驗(yàn)分析，由此全面了解品種生長特征及種植表現(xiàn)。（1）研究人員應(yīng)先分析品種RNA、DNA遺傳物合理確定品種遺傳特征。例如，生長發(fā)育基因、抗病性基因等。通過實(shí)驗(yàn)室分析，助力育種者掌握玉米新品種遺傳特性，進(jìn)而根據(jù)種植地生長條件及氣候環(huán)境，合理選擇適宜種植玉米品種。（2）基于田間實(shí)施新品種試驗(yàn)種植時，研究人員可在不同地區(qū)劃分試種田，并在不同種植條件及時間下落實(shí)試驗(yàn)種植操作，協(xié)同觀察玉米新品種產(chǎn)量、抗逆性以及生長狀況等多項(xiàng)指標(biāo)，由此判斷新品種穩(wěn)定性以及適應(yīng)性。并且，實(shí)現(xiàn)田間實(shí)驗(yàn)，還可落實(shí)優(yōu)良品種與新品種性能表現(xiàn)對比，進(jìn)而高效評估不同玉米品種實(shí)際種植存在的優(yōu)勢。（3）在田間試驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室分析獲取的數(shù)據(jù)支持下，綜合評估玉米選育新品種特征及表現(xiàn)，明確該品種是否符合市場發(fā)展需求，方可推動該品種進(jìn)入后續(xù)推廣、種植階段。二、玉米新品種制種技術(shù)研究1、選田整地技術(shù)基于玉米新品種制種，其田地選擇應(yīng)以不重茬地塊為主，并確保所選制種田地勢平坦、地力均勻、肥力充足且適宜排灌，方可切實(shí)保證制種技術(shù)實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量。其中，所選地塊土壤理化性，其含鹽量應(yīng)在0.2%以下，有機(jī)含量達(dá)1.2%以上，并與四周其他種植物隔離空間距離在300m以上，且存在村莊、樹木、山河等自然資源作為隔離屏障。此類型地塊適宜玉米新品種隔離制種，其制種時間為，周圍常見玉米品種播期應(yīng)與制種田最后一期收獲相差30d以上，并且保證玉米制種田落實(shí)單種操作，避免套作其他作物影響玉米新品種生長特性。而落實(shí)制種田整地操作，則需落實(shí)精細(xì)整地、土壤處理以及施足底肥等多項(xiàng)操作。（1）精細(xì)整地制種人員應(yīng)做到整地保墑，實(shí)現(xiàn)整地后土壤墑情較好且細(xì)碎綿軟、無雜根、無雜草，滿足玉米制種對于土壤“松、碎、齊、凈、墑、平”標(biāo)準(zhǔn)。（2）土地處理即灌足底墑水，是玉米制種過程中重要操作之一，通過土壤灌水均勻、滲透一致，可避免因水分供應(yīng)不足，導(dǎo)致種子出苗不全現(xiàn)象發(fā)生，為后期制種播種工序落實(shí)奠定良好基礎(chǔ)。（3）施足底肥落實(shí)此操作工作人員可合理利用尿素、硫酸酰胺或硫酸二銨作為種肥，確保在制種播種前進(jìn)行，避免種子與種肥直接接觸。以尿素種肥為例，其施肥比例為15-20kg/667m2，施于播種行測5-8cm，且施肥深度達(dá)8-10cm。2、制種田鋪膜技術(shù)制種播種前，為避免種肥以及基肥燒傷種子，工作人員應(yīng)充分利用鋪膜技術(shù)，合理選擇厚度為0.008mm，幅度為70cm的地膜鋪蓋玉米制種田，選取地膜中間線為基線，再將種肥與基肥施于基線兩邊20-15cm深處。實(shí)際鋪膜時需注意，為防止地膜大風(fēng)刮破或跑墑，工作人員需在地膜兩邊5-10cm處覆蓋一定土壤，并壓土打隔斷，維持膜內(nèi)空間50cm，由此保證地膜膜面平直且壓緊壓實(shí)。3、播種技術(shù)（1）種子選擇及處理針對玉米新品種制種播種，種子選擇及處理是必要舉措，種植人員應(yīng)精選良種，保證所選種子質(zhì)量，滿足國家相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)施精細(xì)篩選，剔除壞粒以及病粒。而后，采用包衣劑處理玉米品種，可切實(shí)增強(qiáng)玉米品種抗耐性，還可防治部分土壤害蟲。例如，防治地老虎、金針蟲或螻蛄等害蟲。也可采用甲胺磷噴霧以及殺螟靈一號處理玉米品種，由此分別防治玉米黏蟲以及玉米螟蟲。（2）種子播種播種前，制種人員應(yīng)清理播種機(jī)具上殘留的玉米種子，并合理調(diào)整機(jī)具，保證其下種深度及密度，符合玉米新品種制種需求，切實(shí)保證播種機(jī)具處于良好作業(yè)狀態(tài)，提高玉米新品種制種質(zhì)量。同時，合理測量制種田地表溫度，保證溫度達(dá)10℃以上，方可落實(shí)播種操作。實(shí)際播種時應(yīng)保證均勻，且深淺一致，才能實(shí)現(xiàn)制種出苗整齊一致，高效滿足玉米制種一體化全苗標(biāo)準(zhǔn)。并且，若選擇雜交育種品種制種，工作人員應(yīng)基于母本、父本自交習(xí)性，設(shè)計(jì)6：1播種方案，先行播種全部母本，再行分兩期播種父本。其父母本播種時間為：母本播種7d后，父本播種總量的2/3，5d后再行播種剩余父本。4、去雜去劣技術(shù)制種播種后，直至出苗期，工作人員應(yīng)針對這種田落實(shí)放苗、定苗、封膜操作，避免田間出苗密度集中，影響植株生長質(zhì)量。針對嚴(yán)重缺苗地塊，工作人員應(yīng)在種子出苗至3葉期時，拔除田間長勢較優(yōu)幼苗實(shí)現(xiàn)移苗或補(bǔ)種，并協(xié)同去除地塊弱苗以及小苗，以此為周圍長勢較優(yōu)的植株提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)。此外，合理利用去雜去劣技術(shù)，落實(shí)玉米植株定苗操作。（1）植株生長至4-5葉期階段，第1次定苗，需根據(jù)玉米新品種生長特征，鑒定異型苗、病苗、劣苗等植株，連根拔除，實(shí)現(xiàn)定苗植株顏色相同且大小一致。（2）在幼苗抽雄前期2次定苗，拔除高大植株、異形株或生長過旺植株。（3）幼苗生長至抽穗期實(shí)現(xiàn)第3次定苗，定苗工作人員可根據(jù)植株株高、花色、苞葉等相關(guān)特征，落實(shí)去雜去劣定苗操作，實(shí)現(xiàn)制種田內(nèi)間距無雜株殘留。5、病蟲害防治技術(shù)玉米制種過程中，其實(shí)際制種質(zhì)量影響因素即病蟲害，因此，制種人員需加大病蟲害防治力度，通過科學(xué)的防治技術(shù)，由此控制制種播種至收獲階段玉米病蟲害發(fā)生。（1）工作人員應(yīng)在實(shí)際播種前清理田間周圍雜草，避免雜草泛濫，為相關(guān)病蟲害提供生存空間。（2）針對不同病蟲害危害，工作人員應(yīng)針對性采用防治措施。例如，防地老虎害蟲，可適當(dāng)利用化學(xué)防治技術(shù)，工作人員可采用菊酯類農(nóng)藥，如功夫乳油，或敵殺死乳油，與水充分混合噴霧防治，其用量比例為450-525ml：70-75kg。同時，由于地老虎體型較為中等，因此，也可采用大水漫灌或人工捕捉方式防治地老虎害蟲泛濫暴發(fā)。而防治葉螨蟲害蟲，工作人員可在植株生長至拔節(jié)期進(jìn)行，可適當(dāng)采用三氯殺螨醇乳油與水混合實(shí)現(xiàn)2-3次防治，用量比例為100ml：100kg。而針對田間草害防治，則可分2個階段進(jìn)行：在玉米出苗前，采用300ml的48%含量甲草胺乳油噴灑土壤，待玉米出苗至3-5葉期，則可利用100ml的22.5%含量溴苯氰乳油，噴灑土壤行間除草。實(shí)際除草過程中需注意，殺蟲劑不可與除草劑混用，其間隙使用時間為7d后，以免植株發(fā)生混合藥害。6、人工授粉技術(shù)落實(shí)玉米制種人工授粉操作，工作人員應(yīng)遵循親本繁殖流程，在隔離區(qū)內(nèi)，利用原種實(shí)現(xiàn)人工授粉套袋繁殖。其中姊妹系應(yīng)實(shí)現(xiàn)混合授粉繁殖，而父、母本雙親系則應(yīng)堅(jiān)持原種穗自交。實(shí)際授粉前，工作人員應(yīng)首要選擇與植株典型性狀及長相相似的原種穗，落實(shí)植株套袋自交授粉。其授粉時間應(yīng)根據(jù)父、母本花期合理調(diào)整。例如，父本、母本花粉量不足時，其授粉操作則應(yīng)在花粉散粉中后期上午進(jìn)行，重復(fù)授粉1-2次，并在授粉結(jié)束后一定時間內(nèi)去除父本，保證母本通風(fēng)透光。7、制種收獲技術(shù)待種子制種成熟后，工作人員需落實(shí)收獲、晾曬、穗選以及清洗、入庫處理。（1）待玉米胚芽形成成熟棒籽粒，且粒子水分達(dá)到35%方可收獲。（2）實(shí)際晾曬時應(yīng)注意，避免果穗種子發(fā)霉雨淋、高溫捂種，引發(fā)種子發(fā)芽現(xiàn)象，且實(shí)際純凈度降低。（3）種子穗選處理，工作人員可根據(jù)該品種種子特性及特征嚴(yán)格篩選，確保所篩的良好種子形狀、粒色以及大小相同，由此切實(shí)增強(qiáng)種子純度以及凈度。而針對果穗雜種處理，需單獨(dú)包裝遠(yuǎn)離制種場地存放。（4）進(jìn)行良好果穗種子晾曬，直至種子內(nèi)水分含量降至18%以下方可脫粒，并