玉米种业可以通过以下多种方式应对气候变化带来的挑战:
育种技术创新
聚优改良:选取优良核心种质,有针对性地引入优良基因,改良原有品种的薄弱环节。如伟科育种团队培育的 “丰伟大白”,通过导入抗南方锈病、茎腐病等基因,以及坚秆基因等,提高了玉米的抗病性、抗倒性和适应性,在复杂气候条件下能稳定生长和高产。
分子标记辅助选择:利用分子标记技术,准确筛选与抗逆性状相关的基因,快速培育出适应气候变化的玉米品种,提高选择效率,缩短育种周期。例如,通过标记筛选出耐热、耐旱等基因,加速优良品种的选育。
转基因技术:将抗虫、抗病、耐旱、耐盐碱等相关基因转入玉米中,赋予玉米新的抗逆特性。如我国研发的一些转基因玉米品种,具备抗虫、耐旱等优良特性,有效抵御了害虫侵害和干旱胁迫,保障了玉米产量。
智能育种:利用人工智能算法,将环境大数据与基因组数据深度融合,准确预测作物性状,提高育种效率和准确性,培育能主动感知环境变化并调节株型的智能品种,实现不同逆境下的稳产高产。
加强种质资源保护与利用
收集和保存种质资源:广泛收集全球不同生态区域的玉米种质资源,包括野生近缘种、地方品种等,丰富基因库,为育种提供更多的遗传多样性,增加应对气候变化的基因资源储备。
准确鉴定种质资源:对收集的种质资源进行准确鉴定,明确其在耐热、耐旱、耐涝、抗病等方面的特性,筛选出具有优良抗逆性状的种质,为育种亲本选择提供依据。如重庆市在玉米耐热性演变方面的研究,确定了雄穗小穗数的关键阈值,为耐高温品种选育提供了理论指导。
推广适应气候变化的种植技术
合理调整种植制度:根据气候变化趋势和当地气候特点,调整玉米种植的时间、密度和方式等。例如,在温度升高地区,适当提前或推迟播种期,避免玉米花期与高温期重合;在干旱地区,采用宽窄行种植、垄作等方式,提高土壤保水保肥能力。
数字化种植管理:利用数字化技术,如 5G、物联网、大数据、人工智能等,实时监测土壤状况、气候动态和作物生长进程。农户可根据数据优化种植规划,准确施肥、灌溉和防治病虫害,减少天气对玉米生长的不利影响。
加强合作与交流
科研机构与企业合作:科研机构拥有先进的育种技术和人才,种子企业具有资金和市场推广能力,双方加强合作,可加速玉米种业创新成果的转化和应用。例如,大型种子公司与科研机构联合开展科研项目,共同培育适应气候变化的玉米新品种。
国际合作与交流:积极参与国际玉米种业合作项目,与其他国家分享育种经验、种质资源和技术成果,共同应对气候变化对全球玉米种业的挑战。通过国际合作,引进国外先进的育种技术和优良种质资源,提升我国玉米种业的竞争力。