【学生专栏】利用杂交育种方法培育甜糯玉米的研究

摘要：自2022年9月开设农技实践课以来，耿全英老师、郎永青老师带领我们参与了多项实践活动，本文主要介绍了我们通过实践以及查阅资料等途径利用杂交育种方法培育甜糯玉米的过程和技术。通过选择合适的亲本、杂交授粉、后代筛选等步骤，旨在培育出具有优良甜糯性状的玉米品种。同时，还探讨了杂交育种在甜糯玉米培育中的应用和前景。 

关键词：杂交育种；甜糯玉米；亲本选择；农技实践；

一、引言

（一）甜糯玉米的市场需求和发展前景    

1. 消费者健康意识的增强：人们对健康食品的关注度不断提高，甜糯玉米作为一种营养丰富、低脂肪、高纤维的农产品，符合现代消费者对健康饮食的追求。

2. 多样化的消费需求：甜糯玉米具有独特的口感和甜味，受到消费者的喜爱。它可以作为鲜食玉米直接食用，也可用于加工制成各种玉米制品，如玉米粒、玉米汁、玉米罐头等，满足不同消费者的需求。

3. 食品加工行业的需求：甜糯玉米在食品加工行业中有广泛的应用。它可以用于制作玉米零食、速冻玉米等产品，为食品加工企业提供了多样化的原料选择。

（二）甜糯玉米的发展前景

1. 品种创新和改良：通过杂交育种等技术，不断培育出更好的甜糯玉米品种，改善其口感、产量和抗病性等特性，以满足市场需求。

2. 拓展销售渠道：除了传统的农贸市场和超市销售外，利用电商平台和农产品直销等新兴渠道，扩大甜糯玉米的市场覆盖范围。

3. 精深加工和附加值提升：加强对甜糯玉米的精深加工，开发更多高附加值的产品，如功能性食品、保健品等，提高玉米产业的经济效益。

4. 产业融合发展：与旅游、休闲农业等相关产业融合，开展甜糯玉米采摘、农事体验等活动，促进一、二、三产业的协同发展。

（三）杂交育种的意义和目的

杂交育种的意义和目的在于通过遗传改良和杂种优势利用，选育出更优秀、适应性更强的作物品种，以满足人们对高产、优质、抗逆性强的农产品的需求，促进农业的可持续发展。此外，杂交育种还可以为解决农业生产中的问题提供技术支持，如抗病防虫、耐旱耐瘠等。在实际应用中，需要科学合理地设计杂交方案，结合田间试验和评估，不断筛选和优化品种，以实现杂交育种的目标。

结合遗传基本规律在农业育种中的应用，参与育种、制种的管理，利用农技实践课及课外活动时间，在学校劳动实习基地体验农作物育种过程，让知识活化，真正运用起来，帮助解决实际问题。

二、杂交育种的基本原理和方法

（一）杂交育种的原理

1.基因重组：不同个体的基因在杂交过程中重新组合，产生新的基因组合。

2.增加遗传多样性：通过杂交，后代具有更多的基因组合，增加了遗传多样性。

3.优良基因组合：有机会将不同亲本的优良基因组合在一起，从而获得具有期望性状的个体。

（二）常用的杂交技术和方法

1. 人工授粉：通过人工手段将花粉传递到雌花的柱头，实现杂交。

2. 控制授粉：有目的地选择特定亲本进行授粉，以获得期望的杂交组合。

3. 正反交：既进行 A×B 的杂交，也进行 B×A 的杂交，以研究基因的遗传方式。

三、亲本的选择和准备

1. 美珍208是黄白双色甜玉米品种。该品种出苗至采收约80天，植株松散，株高211厘米，穗位66厘米，雄穗分枝10-18个，花药黄色，花丝白色。果穗长筒形，白轴，穗长20.2厘米，穗粗5.1厘米，穗行数16-18，行粒数39.7，籽粒黄白色，鲜百粒重35.5克，籽粒含还原糖2.6%，蔗糖3.8%。种植区域包括内蒙古、北京、天津、河北、黑龙江、辽宁、山西、陕西、甘肃、新疆。

2. 金糯1607是一个优质的白加甜糯鲜食玉米品种，属于早熟品种产量高：单穗鲜重能达到450~550克，鲜穗亩产1100~1300公斤。抗倒伏：株高210厘米，穗位高80厘米，高抗倒伏。品质好：果穗呈圆筒型，鲜穗长21~23厘米，籽粒白色，皮薄无渣，甜糯相宜，鲜食性佳。适合在我国南方、东北及黄淮海区种植，在山西忻州市也可以种植。

四、杂交授粉和结实

（一）杂交授粉

1. 选择并种植亲本得到植株：在网上购买美珍208和金糯1607作为杂交的亲本，选择两块大小合适在土地，标号1块地和2块地，分别种植种植美珍208、金糯1607，通过农技实践课学习在对玉米生长过程中每个阶段需要施肥的种类及时间，并及时浇水，以防出现烧苗等情况，并用确定好的培养温度和时间与实际培养中调查数据做对比，进一步加深对光合呼吸之间的相互作用的理解。

2. 人工授粉：在花期时，先对母本套袋处理，然后采集父本植株的花粉，然后轻轻地将花粉撒在母本植株的柱头上，进行授粉后再套袋，严格按照课本中说的人工授粉的方法来操作。美珍208与金糯1607分别做父本和母本做正反交。

3.标记杂交花：在1块地美珍208做父本，标记A组，2块地金糯1607做父本，标记B组。

4. 管理和保护：在杂交过程中，要严格套袋处理，防止混交。人工授粉后，适当喷洒除草剂，保证玉米正常生长。在整个玉米的发育期间，时刻在关注病虫害的防治。

（二）收集和保存种子

等玉米成熟后，收集A、B两组的玉米分别标记a、b。

五、后代的筛选及数据记录

1.对比a、b两组杂交玉米亲本美珍208、金糯1607的植株高度、玉米棒子的大小并统计数据。

2.对比a、b两组杂交玉米和亲本美珍208、金糯1607颗粒的大小、形状、颜色、口感并统计数据，结果如下：  

六、杂交育种中的问题与挑战

（一）遗传变异和稳定性的控制

对比亲本和杂交后代口感发现，有一部分和所在地种植在亲本一样，分析原因可能是人工授粉时套袋不及时或授粉失败。
      （二）环境因素对育种的影响

玉米是耐旱植株，不需要太多浇水，但要适时除草和施肥，要不然玉米棒子会受影响，施肥时要注意时间，还有用量，不注意就会烧苗，而且会引发病虫害。

光照和温度也是重要影响因素，蔬菜大棚和实践基地的情况还是不同的，需要及时调整。

七、结论

（一）研究过程的总结

虽然做了一个最简单杂交过程，但真正实施起来有很多难度，比如说种植过程中是种两粒或一粒，人工去雄后要及时标记和计数，收获了以后要尝试口感和比较，量会比较大，增加了难度。

亲自进行了玉米的杂交育种，把在农技实践课中调查学习的知识，在育种过程中高效地运用，深刻地体会到了育种工作者的艰辛，需要不断的监控和适时地记录。也对课本中学习的知识有了更深层次的领悟，相信对我们的学习和提升有质的变化。尤其明白知识是网络状有立体感的，可以相互联系，相辅相成。
（二）对未来甜糯玉米杂交育种的展望

随着生物技术的发展，以及转基因技术的成熟，口感和产量会有很大改观。与旅游、休闲农业等相关产业融合，开展甜糯玉米采摘、农事体验等活动，促进一、二、三产业的协同发展也是非常有前景的。

对于我们自己也有思维方面的提升，开阔了眼见，又有了新的思考，怎样能通过我们的实践和知识为县里的经济发展出一点点微薄的力，怎样规划学习，走一个高效实际培育自己的路，这或许才是教育的真正意义。