涿州市禾雨鑫农业技术开发有限责任公司
摘要：随着我国科学技术的发展，我国的玉米抗旱育种技术有了一定的发展，但是还有很多的原因使育种的效率得不到提高。玉米抗旱性是一个复杂的综合特性，对其研究主要是针对抗旱机理研究和抗旱性鉴定与评价，而与此同时，对玉米在干旱胁迫下的生理生化途径研究很多，其成果可以为抗旱育种提供理论指导。
关键词：抗旱性；玉米；育种
引言
随着全球气候变暖以及人口不断增长，水资源短缺成为目前农业生产上面临的最严峻挑战之一。干旱作为农业生产上最具破坏力的非生物逆境因子，导致农作物大量减产或绝收。油菜作为我国最重要的油料作物，整个生长季节需水量较大，耐旱性较差。因此，筛选抗旱自交系，培育耐旱杂交种已成为我国玉米生产的迫切要求和抗旱育种的重要目标。
1.现代农业育种创新管理模式的重要性
农业育种管理模式的创新能够减少传统育种管理模式的弊端，从根本上提高农作物产量与质量，从而创造更高的经济效益，提高农民收入，提高我国农业在国际上的竞争力，让农业现代化能够更好更快地发展。
1.1提高农作物产量
随着第二产业与第三产业的逐渐兴起，我国经济重心逐渐转移，不在过多重视现代化农业生产建设，减少了在农业上的人力、物力、财力的投入，但在现阶段我国经济迅猛发展，人口数量不断攀登高峰，社会生活生产活动中又开始出现农作物、农产品需求量增大而无法满足的情况。与此同时，对于农业现代化发展而言，育种工作是农作物生产、农业发展的基础工作，创新农业育种的管理模式能够解决农作物种子质量差而导致的作物产量与质量低的问题，能够为我国农业发展与经济建设提供数量与质量双重合格的农作物。
1.2提高农民收入
创新农业育种的管理模式是为了培育出更多更好的农作物种子，从而创造更高的经济价值。对于农民来说，在农业生产建设中，使用质量好的作物种子能够从根本上提高农作物的成活率与质量。首先，质量有保证的作物种子能够保证农作物的成活率，保证作物的整体产量，好的作物能够卖出好的价钱，从根本上提高了农民的收入水平；其次，良好、优秀的作物种子长成的农作物能够保质保量，质量好的产品自然能够带来更高的经济收益，农民的收入水平明显得到提高。
2抗旱评价标准
2.1玉米不同生长时期抗旱性的相关问题
2.1.1发芽期和苗期抗旱性
干旱胁迫下，玉米会受不同程度的干旱伤害，从而产生一系列相应的生理生化变化，最终引发外在形态的变化，抑制生长是对干旱胁迫最直观的反映。因此保证一定的出苗率以达到合适的种植密度是最终获得高产的基础之一，在玉米播种期和出苗后遭遇干旱，出苗不好和幼苗生产迟缓或死亡将严重影响收获密度，从而严重影响最终产量。解决发芽期和苗期干旱性问题还缺乏更多的办法，尽管已发现存在遗传变异，但这些遗传变异还不足以用来真正解决问题。国际小麦玉米改良中心的研究表明，通过育种手段只能使水分胁迫下的玉米幼苗存活率有一定程度的提高，但对出苗后的抗旱性选择难度很大，其主要原因是田间筛选时环境变异太大及遗传变异太小。
2.1.2开花期抗旱性
开花期干旱胁迫严重影响玉米雌穗的小穗和小花分化发育，使不育小花数增多，有效花粉数目减少和花丝生活力降低，出现大量的不育小花。Hall等亦指出玉米植株出现水分亏缺，将强烈抑制花丝伸长，致使雌穗延迟吐丝，开花吐丝间隔时间（ASI）延长，从而导致受精结实率降低，穗粒数和有效穗数减少，导致库容量减小，限制产量形成。Bolanos等研究认为干旱对抽丝期影响较大，对抽雄影响较小，ASI延长主要来源于干旱胁迫条件下雌穗抽丝延迟。李新海研究表明，ASI、结穗率与籽粒产量均成极显著相关，因此，在干旱胁迫条件下，ASI和结穗率可以作为筛选耐旱性的指示性状。
2.1.3灌浆期抗旱性
如果在灌浆期遭遇干旱，则需要维持绿色冠层和转运碳水化合物的能力才可能达到高产的目的。在灌浆期，植株一方面进行光合同化作用，另一方面将茎秆和其他器官中储存的碳水化合物转移到籽粒，这两个方面共同决定了最终的粒重。但研究发现玉米叶片持绿性与产量的相关关系并不大，其原因可能是植株氮平衡方面的问题，因此直接选择持绿性来提高玉米抗旱性并不成功，且容易筛选出贪青晚熟不符合当前育种趋势的品系，而是要提高干旱条件下植株吸收土壤中氮素的能力，以及植株营养器官氮素向籽粒中转移的能力，这也是要求在改良抗旱性的同时需要提高氮素利用率的重要原因。
2.2抗旱性鉴定与评价
我国对玉米的抗旱性还没有一套鉴定评价标准方法和体系，其主要原因在于抗旱性对植株生产力的影响涉及到植物水分关系和植物生理功能之间的复杂互作问题，植物对干旱胁迫的反应和胁迫程度、胁迫时间长短、植株发育阶段等密切相关。产量是玉米育种最重要的鉴定指标，但由于干旱胁迫条件下的产量分别受到植株本身的产量潜力和抗旱性两套遗传机制影响，在田间鉴定时需设置一系列不同胁迫程度的处理，严格控制其他影响因子，才能分析基因型和环境之间的相互作用，把两种效应分开。在抗旱育种中，除了用产量来评价抗旱性，还可采用相关二级性状进行辅助性选择。二级性状是指除产量以外的其他植物特征，它可以间接提供干旱胁迫条件下产量变化的一些信息，因此理想的二级性状应具有以下特点：
2.2.1在胁迫条件下与产量存在遗传相关，遗传力高，遗传变异丰富，容易快速鉴定且表现相对稳定；
2.2.2在收获时能较准确指示产量结果。CIMMYT生理学家对很多抗旱性相关的二级性状进行研究，其重要程度依次为每株穗数、ASI、叶片衰老率、雄穗大小和叶片卷曲度，其他性状相对较难用于抗旱育种。
3、单倍体育种
单倍体是指具有配子染色体数个体，利用小麦单倍体诱导技术产生单倍体并加倍获得全部基因同质的纯合二倍体纯系，是快速培育小麦新品种和构建特殊遗传群体的重要途径。在当前研究中，被认为可用于产生小麦单倍体的方法主要有3中：花药培养法、球茎大麦法、玉米杂交法。值得一提的是，随着小麦品种京花1号和小麦单倍体花粉植株的出现，标志着我国小麦单倍体遗传研究与育种已在世界范围内名列前。一般单倍体育种需要经过三个操作步骤，一是通过诱导操作产生单倍体材料；二是单倍体材料的绿苗分化；三是染色体加倍，三个步骤全部顺利进行完毕，纯合的株系才会形成。但需要指出的是，在整个单倍体育种过程中，受技术局限性影响，大量可供进一步选择的基因型将会丢失；另外，基因型在一定程度上能够影响到单倍体材料的诱导率，这些君给选配工作带来的困难。
3、远缘杂交育种
远缘杂交是指“血缘”关系不强、不同种、亚种间的杂交，所产生的后代称为远缘杂种。在小麦属中的其他物种、其他属以及更远的种属中蕴藏着许多普通小麦不具备的而为育种发展所需要的性状基因，通过远缘杂交、染色体操纵和基因工程技术，可以将这些基因结合于普通小麦中，从而丰富小麦的遗传基础，为小麦育种提供各种种质资源。
张荣琦等人的实验中，八倍体小偃麦与普通小麦进行杂交、回交，将偃麦草的优良基因导入普通小麦中，创造异附加系和异代族系新种质，选育出产量高、品质优、稳产性好、抗逆性强、以影响广的新小麦品种。