嘛 车 裤， 国外农学一杂粮作物１９９９，１９（６）：３１～３２ 文章编号：１００３—４８０３（１９９９）０６—００３１—０２ 优质蛋白玉米及其育种浅析 苎塑 ｛ｉｌ宁省农业科学院玉术研究所．ｉｌ宁沈阳 １１０１６１） 文献标识码：Ｂ 玉米以产量高、用途广、适应性强、便于 栽培管理的优势，成为我国的主栽作物。近 年来，由于我国玉米育种中少数几个优良种 质（瑞得、兰卡斯特、塘四平头、旅大红骨）利 用频率过高，导致育种种质遗传基础相对狭 窄。因此 新的杂交种在产量上很难有较大 的突破；另外，遗传背景的单一也会导致病害 的大幅度发生。最近几年大斑病、丝黑穗病、 病毒病的严重发生与强行大面积推广几个杂 交种有关。随着畜牧业和加工业的发展，对 商品玉米营养成分的要求越来越高，优质蛋 白玉米的研究与利用将是大势所趋。 １ ＱＰＭ特点及利用价值 赖氨酸是人和单胃动物不能合成而又必 须的一种主要氨基酸，如果在食品和饲料中 缺少氨基酸后果将十分严重。然而，普通玉 米籽粒胚乳蛋白质中却缺少氨基酸，所以人 们曾把优质蛋白玉米的问世看作是玉米品质 育种的一场。优质蛋白玉米（简称 ＱＰＭ）原称高赖氨酸玉米，是籽粒中富含赖 氨酸的玉米类型；一般是粉质型胚乳，后来经 过育种家的遗传改造，产生了与普通玉米相 同的硬质型胚乳且赖氨酸含量仍保持较高水 平的玉米类型。 ＱＰＭ营养价值高，其胚乳赖氨酸含量一 般在０ ４％以上，是普通玉米的两倍多。 ＱＰＭ全籽粒蛋白质总含量与普通玉米相同， 收稿日期：１９９９—０８—２６ 但是优质蛋白质（非醇溶性蛋白质）的含量是 普通玉米的１．５倍左右。这就意味着它的生 物效应要比普通玉米高得多。大量的生物试 验表明，用ＱＰＭ作饲料畜禽不仅生长快、肉 蛋奶品质好，而且成本低，经济效益远高于普 通玉米。另外由于缩短了饲喂周期，还可加 速资金的周转。总之．大量信息及市场需要 表明，未来的玉米育种必须立足市场，以品种 更换为龙头，带动玉米综合生产技术提高，逐 步由只注重产量转变到产量、品质、效益兼顾 的育种轨道上来。 在育种方面我们一方面要不断挖掘利用 国内优良种质，另一方面就是要积极引进，改 良外来种质。我国现在干叶用较多的外来种质 主要是美国玉米带的备类型材料。早在 １９３５年，美国人就已在玉米自然突变体系由 分离出ｏｐａｑｕｅ１、ｏｐａｑｕｅ２、和ｌｆｏｕｒｙｌ、 ｏｕｒｙ２高赖氨酸突变系。从中发现了高赖 氨酸基因ｏ１、ｏ２、ｆ／１和 ２后又成功地把 ｏ２基因转移到硬粒角质型的优良材料中，克 服了先前ＱＰＭ产量低、软质胚乳的缺点，育 成了一系列籽粒性状与普通玉米相似的 ＱＰＭ杂交种。我国于１９７２年引入０２基因． 通过回交转育、二环系选育、轮回选择、诱变 育种等手段先后育成了诸如中单２０６、鲁单 ２０５、农大１０８、中单９４０９等一批优良ＱＰＭ 杂交种并且经过十几年的联合攻关，在产量 上实现了重大突破，现在基本上与普通玉米 ３２・ 国外农学一杂粮作物 第ｌ９卷 杂交种产量持平，有些已经超过了普通玉米。 特别值得一提的是，我国的ＱＰＭ已经从“六 五”的完全软质胚乳杂交种过渡到了目前的 半硬质或全硬质胚乳杂交种，且基本上克服 了与ｏ２软质胚乳相联系的缺点。所育成的 ＱＰＭ杂交种很多已投人生产应用，经济、社 会效益显著。 ２ ＱＰＭ利用途径 为了增加遗传多样性，提供新的基因和 基因群体，今后墨西哥国际玉米小麦改良中 心（ＣＩＭＭＹＴ）的玉米种质在我国玉米育种 中将起到日益重要的作用。目前，ＣＩＭＭＹＴ 通过回交和轮回选择等程序，已经选育了许 多优良高代群体，培养了相当规模的种质基 因库，保存了大量的育种材料 应当说， ＱＰＭ育种具有十分优越的条件和广阔的前 景。ｃＩＭＭＹＴ玉米群体主要有以下几方面 特点：（１）与我国乃至美国的玉米种质具有不 同的遗传基础。（２）广泛的抗逆性和抗病、虫 能力。（３）丰产性和杂种优势潜力高。 ＱＰＭ育种就要针对以上特点不断扩增 种质。一是直接改良、利用外来群体；二是把 外来种质导入温带相应的种质中加以利用。 外来种质大多是热带、亚热带生态类型．在温 带条件下不容易直接利用，需进行由南到北 的接力式或训化式改良才能逐渐推广到玉米 生产区去。较快捷的一种方法就是把热带种 质与温带种质杂交分离自交系。ＣＩＭＭＹＴ 负责人Ｄｒ．ｓ．Ｋ．Ｖａｓａｌ认为自交系的培育方 法及应注意的问题主要有以下几点：（１）把优 质蛋白玉米ｏ２基因转移到ＱＰＭ中去。（２） 把软胚乳玉米系与硬胚乳玉米系杂交。（３） 要考虑修饰基因作用。修饰基因由或多或少 的基因控制．有时虽然胚乳硬度有所提高，但 蛋白质含量会下降。（４）不同群体的改良群 体表现不一样．硬粒型好于马齿型。（５）可以 直接从ＱＰＭ群体分离自交系。（６）把好的 优质蛋白玉米重组，组成二环系。（７）在改良 ＱＰＭ玉米群体中，把自交家系再进一步自 交，从中选系。 我国ＱＰＭ育种的技术路线：一是利用 Ｄ２基因提高全籽粒赖氨酸含量。二是利用 胚乳修饰基因增加胚乳硬质度。三是施行种 质扩增．引进新的杂种优势群，提高杂交种的 配台力和产量。现有的优良ＱＰＭ杂种优势 模式为： 齐２０５ｘ ｐｏｏｌ ３３ ＱＰＭ（ｐｏｏｌ ３３为ＣＩＭ— ＭＹＴ群体）。 目前．中国农业科学院大力推广的一个 优良Ｏ．ＰＭ杂交种中单９４０９就是采用齐２０５ 作母本，ＣＡ．３７５作父本（ＣＡ．３７５选自ｐｏｏｌ ３３）。中单９４０９为黄粒半硬质胚乳，百粒重 ３５ ｇ，全籽粒赖氨酸含量０ ４２％，高抗大小斑 病、青枯病、穗粒腐病和矮花叶病．目标性状 相当完善。当然，我们在育种工作中不应被 固定的模式束缚了思维的创新和发展。但 是，面对庞杂的原始材料，一些好的杂种优势 模式还是可以借鉴的。 今后可能的发展方向为： 齐２０５ ｐｏｂ．７０（或：ｐｏｏｌ ３４）；ＣＡ３７５× ｐｏｂ．６９（或：ｐｏｏｌ ３３）。 在ＱＰＭ育种过程中还要注意与抗病育 种和抗逆育种相结合。抗病主要是抗大小斑 痛、丝黑穗病、青枯病、病毒病、穗粒腐病和矮 花叶病。抗逆主要是抗旱和耐低氨。只有对 材科的各种性状进行综合分析考虑，全面衡 量取舍，才能向新的育种目标靠拢，才能逐步 实现产量与品质的双重突破 另外，还要积 极引进高新技术，把现代生物化学和生物技 术应用于ＱＰＭ育种，会大大地提高育种效 率。 参考文献 １ｊ宋同明发展我国特用玉米产业的意义 潜力与前导 （Ｊ］玉米科学．１９９６（４）：６～１１ ［２】 史振声．张喜华．特种玉米育种、栽培、加工（Ｍ］沈 阳：辽宁科学技术ｔｔｌ版杜，１９９５．ｔ］６～９８
