甜玉米的育种目标和育种方法探讨

甜玉米为栽培玉米种中的甜质类型，作为一种营养丰富的保健型食品，深受广大消费者的青睐。另外由于其栽培相对简便、经济效益明显，深受种植者的欢迎，栽培面积逐年上升，为此对优质、高产甜玉米种子的需求量不断增加，许多育种者纷纷开展对甜玉米的育种研究，而对确定能够满足栽培和消费要求的品种选育目标，并选择合理可行的育种思路和方法显得尤为重要。笔者根据甜玉米本身的特点，结合近10年来的育种经验，提出当前甜玉米的育种目标，并对育种方法作一探讨，以供广大甜玉米育种工作者参考。
1甜玉米的育种目标
甜玉米的育种目标要根据其用途而定，其用途主要有两种：一是直接生食或蒸煮后食用；二是用于脱粒或整穗加工。因此，一个优良的甜玉米品种不仅要产量高、抗性好、株高和穗位适宜等，而且应具备果皮薄、甜度高、口感好等特点。其育种目标除了参照普通玉米的日标外，还应具备以下几点特殊的要求（若是专供鲜食市场，应具备较好的外观商品性和食用品质；若要用于加工还应具备良好的加工品质）。
①外观商品性籽粒排列整齐、大小均匀、行直；无秃尖和露肩；要有旗叶（是区别于其他玉米的标志性状）等。
②食用品质果皮要薄、渣少和甜度高；口感品质要好；货架期尽可能长；具有芳香味或奶油味等。
③加工品质籽粒要深（≥1cm）、颜色乳黄色、色泽一致且蒸煮前后籽粒颜色差异不明显；行数12～16行、净穗长≥19cm、穗粗≥4.5cm、头尾粗细相对均匀；穗轴白色、花丝绿白色且易去除等。
2甜玉米的常用育种方法
2.1杂交选育法
杂交选育法是选用优良的甜玉米自交系或品种与另一个优良的普通玉米自交系或品种杂交，Fo代自交后，从分离的自交果穗上选留甜质籽粒，以后按系谱法并结合品质筛选育成甜玉米自交系，再配制杂交组合。
2.2回交转育法
回交转育法是以优良的普通玉米自交系作为轮回亲本，以甜玉米作为非轮回亲本提供甜质基因，回交5～6代再自交1～2代，育成甜玉米自交系后配组。如原淮阴农科所黄炳生等利用普通玉米骨干自交系黄早四和M017通过回交转育法育成抗性强、配合力高和品质优的甜玉米自交系33（黄早四SUSU）和35（M017SUSU），组配成优质高产甜玉米杂交种-苏甜8号。
2.3直接选系法
直接选系法是指直接从甜玉米地方品种或单交种中选育自交系的一种方法。如广东省农科院作物所从甜玉2号和美国甜玉米品种中直接选系组配成优良超甜玉米杂交种-粤甜3号，成为广东省主栽品种；南京市蔬菜科学研究所于1998年开始，将从国内外引进的100多个优良超甜玉米单交种进行二环系选育，最终育成优良二环系403和187，组配成优良甜玉米杂交种-晶甜3号，于2003年11月通过国家审定，产量比对照（穗甜1号）增产11.8%，品质综合评分为86分，名列第一。
3甜玉米的育种方法探讨
杂交选育法和回交转育法对于改良甜玉米抗性和产量的效果是明显的，但由于育成的甜玉米品种具有一定的普通玉米遗传因素和品种特性，导致果皮变厚、含糖量下降、籽粒柔嫩度差，尽管在选育过程中加强对品质性状的比较选择，也不可能完全消除这种不良影响，这就导致了具有普通玉米遗传因素的大部分国产甜玉米品种与进口品种的品质存在较大的差异；直接选系法是一种方便、快捷的育种方法，而且口感品质容易保证，但大多数甜玉米地方品种遗传基础较窄、抗逆性较差，较难选育出综合表现优良的自交系；许多育种者的实践已经表明：将优良甜玉米单交种进行二环系选育，经过几年的育种加代，最终育成既优质、配合力又高的白交系频率很小，即缺乏有效的杂种优势预测方法，导致大量盲目性工作。
探索新的育种方法和思路，尽快育成优质、高产和抗性强的甜玉米品种，是当前我国甜玉米育种研究的重要课题。在今后的育种工作中一是要加强甜玉米种质资源的创新研究，改良和拓宽种质基础。充分应用现代遗传学的基本理论，采用先进性和完整性的技术方法，广泛收集遗传基础复杂、生态环境不同的甜玉米种质资源，创建基础群体，对引进的各类资源加强鉴定和遗传分类，创建新的杂种优势群和杂种优势模式，并注重对sh1、sh4、bt1和bt2型超甜玉米资源的引进与利用，丰富种质类型。二是要加强对甜玉米品质性状遗传规律的研究及应用。品质的优劣对甜玉米品种尤为重要，品质性状主要由两个部分组成，首先是果穗的外观品质，如：秃尖长、籽粒光泽度和排列整齐度、旗叶的有无等；其次是食用和加工品质。近年来，国内外对甜玉米食用和加工品质作了广泛的研究，普遍认为其主要决定因素是籽粒含糖量与组分、水溶性多糖的含量、果皮柔嫩度（厚度）、香味和含水量等。前人研究表明：秃尖长是由加性和非加性基因共同影响；含糖量性状是数量性状遗传，符合加性-显性遗传模型，其中加性效应对含糖量性状的表现起主要作用，且此性状的遗传力较高，在早代选择是有效的；甜玉米的果皮厚度遗传符合加性-显性模型，显性效应起主要作用。尽管国内外许多学者已经致力于甜玉米品质性状的遗传研究，并取得了一定的进展，但对甜玉米的品质要进行综合评价，对甜玉米的品质改良要协调多个性状的平衡改良，而关于各个品质性状之间的相关性及品质性状与农艺性状的关系研究报道较少，有待于进一步研究。三是要加强甜玉米二环系选育过程的早代判别法研究，及时淘汰劣势组合，重点对优势组合加强选择，适当放大其后代的群体数量，达到节省工作量和提高育种效率的目的。四是要在保证甜玉米品质的基础上，适当引入综合表现优良的普通玉米种质，借鉴普通玉米的杂优模式，利用成对改良的方法，充分挖掘甜玉米优质、高产潜力。五是要将生物技术与常规育种方法相结合，开展甜玉米转基因和分子标记技术的研究，并与常规育种相结合，提高育种效率。