牛姣姣

玉米耐旱育種研究及分子育種策略

牛姣姣

（新鄉(xiāng)學(xué)院河南新鄉(xiāng)453003）

干旱對玉米種植的影響較大，直接影響玉米的產(chǎn)量。為了提高我國玉米產(chǎn)量，需要針對干旱氣候培育耐旱性的品種，提高玉米種植的抗旱性。目前，玉米耐旱育種主要從表型和基因型兩個方面進行研究，并在玉米品種選育過程中提出新的策略，加強對玉米選種的創(chuàng)新性，從而有效提高玉米的產(chǎn)量，減少玉米種植的損失。

玉米；耐旱遺傳；育種；策略

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境的破壞比較嚴重，導(dǎo)致全球氣候變化較大，氣候變暖影響農(nóng)作物的生長，而我國是個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)種植在我國經(jīng)濟發(fā)展中的占比越來越大。我國人口數(shù)量比較多，且農(nóng)業(yè)種植歷史比較悠久，玉米種植在我國農(nóng)業(yè)中的占比非常大，為了有效提高我國玉米的產(chǎn)量，需要采取相應(yīng)的措施，加強耐旱玉米種植的培育，提高玉米對干旱氣候的適應(yīng)性，通過玉米種子改良，有效提高玉米的產(chǎn)量。下面針對玉米耐旱性遺傳機理進行研究，并對玉米耐旱分子育種進行分析，提升玉米的產(chǎn)量。

1 干旱環(huán)境下玉米的表現(xiàn)型變化

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)速度加快，對氣候環(huán)境的影響越來越嚴重，目前，全球氣候變化較大，氣候變暖等影響全球經(jīng)濟發(fā)展，并且對農(nóng)業(yè)種植也產(chǎn)生不利影響。因氣候變化較大，因此在玉米種植期間，氣候干旱對氣候的影響較大，尤其對玉米的產(chǎn)量影響更加嚴重。一般情況下，玉米在開花前后容易受到水分的影響，玉米開花期的水分不足，將影響玉米的生長，同時在灌漿期如果沒有充足的水分，將影響玉米的生長效果。如果在花期水分充足，則能夠?qū)τ衩椎纳L起到推動作用，并且也能改善玉米的生長趨勢。除了氣候環(huán)境的影響之外，近些年，因我國農(nóng)業(yè)種植期間農(nóng)藥化肥量超標，因此對土壤環(huán)境產(chǎn)生一定的損壞，導(dǎo)致土壤地質(zhì)下降，再加之氣候比較干旱，在玉米生長期間灌溉條件不足，玉米的生長受到影響，為此，需要提高玉米種植的耐旱性、耐澇性，提高玉米的培育質(zhì)量。

針對玉米減產(chǎn)量現(xiàn)象進行分析，除了土壤環(huán)境質(zhì)量影響玉米種植之外，氣溫變暖也是其中因素之一，其中全球氣候變化，天氣干旱，影響了玉米的灌漿時間，同時玉米的灌漿期和玉米籽粒形成對玉米的產(chǎn)量產(chǎn)生非常嚴重的影響，并且氣候干旱，將影響玉米出穗的時間，并且也導(dǎo)致花粉脫落現(xiàn)象，當(dāng)玉米出穗速度比較緩慢，并且出穗沒有達到一致的情況下，將影響玉米花粉傳授的質(zhì)量，最終影響玉米的產(chǎn)量[3]。并且氣候變暖后，植物在生長期間，植物的生長速度將超過光合的速度，并且玉米遇到病蟲害的概率比較大，當(dāng)玉米的開花期與灌漿期相重合，影響玉米傳授花粉，最終影響玉米的生產(chǎn)量。

2 玉米耐旱遺傳研究以及耐旱基因發(fā)掘研究

在玉米種植期間，玉米的抗旱能力主要通過抗旱的強弱進行反應(yīng)，從玉米的內(nèi)部組織來分析，玉米葉片因受到光合作用葉綠體變得比較膨脹，并且原生質(zhì)膜通透性增加，進而導(dǎo)致玉米葉片中的無機鹽、離子、糖等有機物向外滲漏，對玉米的正常生長產(chǎn)生一定的破壞，也影響玉米的正常代謝。

玉米作為主要的經(jīng)濟作物，市場的需求量比較大，但因氣候變暖等因素的影響，導(dǎo)致玉米的種植環(huán)境受到非常嚴重的破壞，其中氣候干旱是影響玉米種植的因素之一，為此，人們通過對玉米耐旱性種植進行培育，提高玉米的種植產(chǎn)量，也提高玉米適應(yīng)氣候環(huán)境的能力。因此，需要從玉米種子內(nèi)部基因調(diào)控，從玉米對干旱環(huán)境做出應(yīng)激反應(yīng)開始，形成一個龐大復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，然后通過這個復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)進行傳遞信息，提高玉米種植的耐旱性。在近些年的研究中，隨著研究耐旱性種子的技術(shù)不斷改進，并且基因組測序技術(shù)不斷更新發(fā)展，在各種基因芯片運用的基礎(chǔ)上，玉米種子耐旱性方面有顯著的提高。玉米種子做出的反應(yīng)主要包括調(diào)節(jié)基因和功能基因2種，其中調(diào)節(jié)基因主要針對于種子的耐旱性基因和轉(zhuǎn)錄因子進行調(diào)控和表達；而功能基因則以植物的干旱脅迫誘導(dǎo)增強了耐旱能力的基因。因玉米種子的耐旱調(diào)控機制涉及的基因種類比較多，并且表達模式比較復(fù)雜，對玉米種子的基因調(diào)控耐旱強弱產(chǎn)生一定的影響。在玉米種子耐旱性研究中，在玉米種子DNA變化過程中，因DNA中的堿基發(fā)生變異，因此在玉米種子耐旱性培育研究中，因玉米種子DNA發(fā)生變異，將直接影響堿基序列蛋白質(zhì)的功能，最終導(dǎo)致種子的基因發(fā)生改變。

3 玉米耐旱性鑒定的全基因組選擇策略

目前，在種子培育期間，選擇分子標記輔助選擇技術(shù)能夠加速種子的培育進程，并能夠在種子培育中選擇優(yōu)異的材料，當(dāng)前，全球氣候變暖，氣候干旱嚴重，影響了玉米的產(chǎn)量。為了有效提高玉米的種植產(chǎn)量，需要對玉米的種子進行培育，并提高玉米的耐旱性。為此，在進行玉米種子基因變異研究過程中，采用基因組選擇技術(shù)，主要在種子培育過程中根據(jù)基因組培育種值進行基因輔助選擇技術(shù)，主要運用遺傳信息，進而避免因多重假設(shè)檢驗而產(chǎn)生的問題。對于玉米耐旱性研究成為許多國家需要攻克的技術(shù)難題，通過對玉米種子實施耐旱性研究，能夠體現(xiàn)優(yōu)良育種，并對遺傳變異現(xiàn)象進行分析，并對干旱條件起到一定的抵抗作用，從而改善玉米的種植產(chǎn)量。

在玉米耐旱性研究過程中，因耐旱性是一種遺傳復(fù)雜的形狀，玉米種子中具備一定的基因，但在具體實施期間，需要不同因素的影響，提高玉米耐旱性。目前，種子公司針對玉米耐旱轉(zhuǎn)基因技術(shù)進行研究，取得顯著的效果，其中產(chǎn)量保護技術(shù)主要能夠增加ABA的敏感性，在植物遭到威脅的情況下，能夠迅速關(guān)閉氣孔，進而能夠保護植物不受危害。因產(chǎn)量保護技術(shù)起初運用于油菜和棉花，并且油菜和棉花的種植產(chǎn)量效果比較顯著，但在玉米抗旱種植中的影響并不顯著。在玉米耐旱性種子培育研究中，許多研究的玉米種子，幼苗在溫室的狀況良好，在沒有任何環(huán)境條件因素限制的情況下，幼苗生長良好，因此也容易被人們接受，但在自然環(huán)境下，則影響比較大，因此，商業(yè)雜交種子的缺陷比較顯著。但因氣候變化的影響，以及氣候干旱情況持續(xù)時間比較長，對農(nóng)作物的影響比較嚴重，因此需要緊迫實施耐旱雜交品種研究，以此滿足市場的需求。

4 小結(jié)

在社會經(jīng)濟發(fā)展的推動下，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的占比越來越大，但因氣候變化，對農(nóng)作物的種植有著非常嚴重的影響，其中在玉米種植期間，需要對玉米耐旱性種子進行培育，從而提高玉米種植的耐旱性，同時也提高玉米的產(chǎn)量，以滿足社會對糧食的需求。

[1]何文平,馬德山,樊瑞,等.單倍體育種技術(shù)在玉米育種實踐中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2020(10):19,25.

[2]楊雅凌,肖衛(wèi)華,李自衛(wèi),等.玉米育種的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國農(nóng)業(yè)文摘·農(nóng)業(yè)工程,2020,32(3):57-58.

[3]岳麗穎,蘇寶強.玉米新品種澤億81的選育及栽培技術(shù)[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2020(2):89-90.

牛姣姣（1987- ），女，漢族，河南安陽人，碩士，助教，研究方向：作物遺傳育種。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.02.13

S513

A

2095-1205(2020)02-21-02