紫糯玉米遗传与育种探析

越刚 赵静红 赵海涛 彭辉

[中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）11-0102-01

随着杂交水稻的面世，杂交技术渐渐为人们所知并且广泛应用于其他农作物以及畜牧业中。近年来玉米作物的发展迅速，很大程度上缓解了我国的粮食问题。但随着人们生活水平的提高，人们对食品的营养、质量以及口味都有了更高的要求。紫糯玉米就在这样的大背景下应运而生，成为农作物市场上的重点关注对象。

一、玉米籽粒色素分布与遗传

大量生物研究数据表明，玉米籽粒的色素分布较广，不单单集中在一个部分，而是主要分散在果皮、糊粉层以及胚乳淀粉三个部分。

果皮的颜色种类多样，从生物遗传角度来说，通常不止一对遗传基因来控制，果皮颜色最常见的是有两对遗传因子控制基因决定色泽这一性状的表达。而从果皮色泽性状的归属划分为母本基因型而非父本基因型。

分布在糊粉层的玉米粒色素颜色比起果皮颜色来说更为多样，不少学者认为这部分色素在遗传过程中不是由简单的单基因控制性状而是由复杂的多基因控制性状表达，当然此说法尚未得到科学证明，因此仍然具有争议。从生物遗传基因方面分析玉米籽粒颜色的遗传问题可以得出一个显而易见的结论，即白糯米在育种过程中很难受到籽粒颜色的干扰而造成杂色玉米籽粒的出现。因此，在进行紫糯玉米的培育研究过程中，对颜色性状的基因控制配合是一项重点也是难点工作。

上个世纪四十年代初，生物学家在进行遗传研究时发现，紫玉米籽粒颜色受到外界不稳定因素的影响会造成部分花斑纹的变异。而这种变异的主要表现在糊粉层的颜色上，糊粉层在受到外界不稳定因素干扰以后，玉米籽粒表现出的紫色性状会消失，而在一段时间后紫色性状又会恢复。并且，在进行玉米杂交之后产生的后代也常常发生此类不稳定的颜色变异。生物学家进行大量的细胞学观察研究后发现此变异突变是与染色体的断裂有关，造成基因跳跃因此性状突变。将此特性结合在紫糯玉米的研究中，能够进一步研究紫糯玉米的性状以便顺利展开其培育工作。

二、紫糯玉米的育种途径

1.紫糯玉米育种阈值

将阈值引用至生物中，其特指系统或个体针对某一反应的最低刺激强度。将其引用值生物育种过程中，可以将其视为生物优胜劣汰过程中，某一性状被淘汰或是被选中而大量出现的一种临界条件。研究过程中常常将此类被选中淘汰的性状称之为阈淘汰性状。针对紫糯玉米的育种研究而言，判定其阈值，选中其阈淘汰性状尤为重要。即要选出社会发展过程中最符合社会成员现实需求的生物性状，将不同品种的有益性状结合于同一生物品种中，大量生产引入市场，造福社会群众。因此，紫糯玉米育种研究中，确定其阈值是至关重要的步骤之一。

2.紫糯玉米育种方法

随着现代生物科技的不断发展，对紫糯玉米的育种方法已经发展出了多种多样的技术手段。而当前生物农业上最常使用的育种方法主要是使用回交与二环系育种方法。糯玉米的性状表达为隐形，紫玉米的性状表达为显性，回交与二环系育种方法在杂交方法中又称为侧交，即使用显性杂合子与隐形纯合子进行杂交，因此，紫玉米必须选用杂合子与糯玉米进行杂交育种。下面将紫糯玉米的杂交育种方法，及回交与二环系育种方法以图表示出来，直观分析此方法的基因型组合改变情况以判别其遗传性状变化。

由上面流程图可知，只进行单次或是少数几次的回交难以将所有的子代性状都变成所需要的性状表形，在此过程中，由于颜色以及糯性的性状控制不单单与对基因控制，常常会出现既不同于母本也不同于父本的性状表形，因此，需要进行多次的回交，将所有的非紫糯玉米纯合子进行筛选排除，使后代保持稳定的遗传性状。

除常用的回交与二环系育种方法以外，生物上还常常使用转座子追踪法、轮回选择方法或是外界诱导基因突变等方法进行育种。转座子追踪法是近年刚刚兴起的新技术，通俗地讲，即使用基因探针，在生物基因库中筛选相关性状需要的突变基因，以获得所需子代性状。外界诱导基因突变法生物上最常使用的是化学、物理诱导因子，如射线、碱基类物质对相关植株进行诱导其突变而获得所需基因。另外，也常常使用生物因素，如病毒等对相关植株进行诱导变异。然而需要注意的是，诱导基因突变法有着极大的不稳定性，要常常准确获得所需基因，造成不必要的损失。

三、紫糯玉米繁育与开拓

紫糯玉米的繁育过程除了需要考虑玉米异花传粉繁殖特点，必须严格做到去雄去杂，防止其他花粉以及对其后代造成影响。在进行传粉及培育过程中，必须严格控制不同植株种植间距，防止其他基因型花粉的干扰，造成后代性状分离。除此之外还需要注意以特种作物品质的控制，子代优良性状表达的基础条件是父本、具有良好的基因，必须选取优良品种的紫玉米、白糯米进行杂交配种，以求育出高品质、高标准的符合市场需求的紫糯玉米。

紫糯玉米作为现代社会人们特殊要求下的新型产物，有着广大的发展前景和市场需求，因此，研发出最优培育方法，提高培育效率，降低育种成本，对提高紫糯玉米在作物市场中的市场占有率有着重要作用。

四、结束语

总之，随着社会经济水平、科技水平的不断进步，人们对于农业食品作物的要求会越来越高，而紫糯玉米在结合了紫玉米与糯玉米两者优势的情况下，在未来粮食市场上会占据越来越重要的作用。因此，考察分析紫糯玉米的遗传培育对于进行进一步的科技创新，提高紫糯玉米的特性有着重要作用，能够对紫糯玉米进行进一步开发研究提供重要指导，进一步开拓紫糯玉米的市场。