玉米显性矮化育种材料简介
一、玉米矮化的重要性和意义
玉米杂交育种至今已有一百一十年的历史，玉米杂交优势的潜力已被育种者挖掘到极致。有报道显示，近五十年玉米品种的增产都是玉米种植密度的逐步增加造成的，玉米杂交优势对玉米逐年增产贡献率不大。要想大幅增加玉米的增产密度，在育种上除了对玉米植株株叶型的改造外，降低玉米植株高度也是一个重要因素。
上世纪七十年代，由于水稻小麦实现了矮杆化栽培，从而大幅提高了水稻小麦的产量。被称之为“水稻小麦的绿色革命”，而被载入世界农业史册。水稻矮杆化后又实现了杂交化，使产量又上了一个台阶。小麦矮杆化后没有杂交化，产量长期处于一个相对稳定状态，再没有重大的历史性突破。玉米虽然很早就实现了杂交化，但其未能实现矮杆化栽培，产量也再没出现第二次历史性的飞跃。当前提高玉米产量的手段是增加种植密度，而在高杆条件下，大幅增加种植密度是相当困难的。可行的办法就是通过株高和株叶型的改良来增加种植密度。有了玉米显性矮化育种材料，便可非常容易的降低玉米株高，再通过玉米株叶型的改良可收到双倍效果。“摊得薄，才能晒得透”是提高光和效率不容争辩的道理。水稻小麦矮化栽培种植有了革命性的突破就是最好的佐证。玉米若不经过矮杆化这一重大变革，要实现单产的重大突破也是非常困难的。从矮化这个意义上讲，玉米显性矮化材料的育成在玉米育种和栽培中是一个划时代的事件。它将对未来玉米育种和栽培产生深远而重大的影响，可与玉米水稻的杂交化和水稻
小麦的矮杆化技术等量齐观，从长期来看，其价值无法估量。通常按照国际上对作物种植资源的重大科技成果和国际技术市场价格估算，目前该玉米显性矮化育种材料的直接使用价值非常巨大。
二、玉米显性矮化育种材料的育成
本人在多年的玉米矮化育种过程中（之前所拥有的玉米矮杆材料全部都是隐形矮杆材料，它们相互间杂交F1表现为矮杆，与普通玉米杂交F1均为高杆），从一个特殊材料中发现有明显的矮杆基因，对其进行分离开重组研究，从中分离出矮杆材料进行测试。实验结果表明，该批矮化材料属于显性矮化材料，即所获矮杆材料与普通玉米自交系杂交，F1代3/4表现为矮杆。之后重点对该批材料进行了十几个世代的转育、稳定和侧交，育成了一批矮杆材料。进行了大规模侧交测试，发现该系列矮化材料为显性矮化材料，矮化性状稳定、矮化遗传性强，无任何不良的伴随遗传性状，且丰产性突出配合力好，株叶型合理。不像隐形矮杆材料，叶片过多，甚至出现丛生现象。这批矮化材料株高在30~120cm之间，共有六百多份，转育升级中的材料有四千多份。它们共同的特点是，与普通玉米自交系配制的组合，F1株高在100~250cm之间，全部表现为矮杆。这与普通玉米杂交种F1在220~300cm之间相比有着明显的区别。矮杆玉米与普通玉米相比丰产性并无明显差别，而有些矮杆的丰产性还优于高杆种。因此这批玉米显性矮化材料为玉米矮化育种和矮化栽培提供了坚实的基础，是非常珍贵的玉米育种矮源材料。
注：申报项目为“玉米显性矮化基因的遗传鉴定及其在生产中的应用”
2020年4月
玉米显性矮化材料简介
