中加合作9号甜玉米研究与开发

1中、加合作9号甜玉米研究与开发可行性研究报告一、立项的目的、意义1、背景与目的甜玉米营养极其丰富，富硒抗癌，含有大量微量元素，如铁、锰、钙、铜，还含有生物碱、维生素D1、D2、B6和赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸等7种氨基酸，特别是微量元素硒的含量为普通玉米的8倍（硒具有预防心脑血管疾病，防癌抗癌的功效），是全球性的营养功能食品。目前，我国仍然是以植物性食品为主的国家，人体需要的蛋白质、脂肪等微量元素都是从植物食物中摄取的，实施营养功能配餐，提高全民健康水平，选育优良品种，发展民族种业，拓宽食物营养产业是全民健康的最好资源。甜玉米的研究开发利用以美国、加拿大最为先进，其中美国播种面积占到播种总面积的4.0—4.5%，甜糯玉米、爆裂玉米在美国、加拿大等欧美一些国家早已形成重要产业。甜玉米在日本、韩国以及我国台湾也都得到普及，我国台湾种植甜玉米2万公顷以上，日本种植甜糯玉米4万公顷以上，甜玉米罐头的消费量50%靠加拿大、美国进口。甜玉米育种、栽培和加工、贮藏产业在我国起步较晚，80年代才逐渐进入轨道，据2006年8月12日，国家农业推广中心公布：目前全国甜玉米种植面积200多万亩，产品在2国际市场尚未形成销售批量。目前我国种植甜玉米品种较多，在众多的甜玉米品种中，至今还没有一个真正表现好、大面积栽培的主栽品种。于国外品种比较，我们现用品种品质较差、熟性晚，色泽、外观、商品性差，加工利用率低，造成量的不足，形不成品牌和区域规模，严重影响了甜玉米产业化的发展进程。国产种子种出的产品不能与国际市场对接，远不适应国内外市场供需要求。目前从国外引进的品种虽然品质好，熟性也早，但种子价格昂贵，在广西、广东甜玉米主产区表现稍好一点的由国外引进的甜玉米种子，每公斤零售价格高达600元，农民及加工企业负担较重，不能大面积种植，很大程度上影响了我国甜玉米产业的发展。目前抚顺糯玉米的种植面积位于辽宁省前列，随着市场和加工的需要，甜玉米产业将在我市及北方地区迅速发展。针对我国严重缺乏优良高档甜玉米品种问题，本单位通过同中、加政府间的合作关系，引进加拿大优良种质资源和先进育种技术，采用引种、选种、有性杂交育种和优势育种方法，利用本公司科研优势和育种、栽培条件基础，选育适合我国国情的甜玉米优良新品系。2、意义及必要性抚顺北研特产农业有限责任公司确立此项目，结合了国家政策，为广大农民开辟了一条致富之路，企业与国外合作引进研究甜玉米新品种，对提高我国甜玉米育种和栽培水3平，促进我市甜玉米产业发展都具有重要意义。随着市场和种植业的快速发展，甜玉米市场越来越大，农民和企业对优良品种也越来越加需求。项目的实施，为农民提供了早熟、丰产良种，为企业产品深加工提供了充足原料，对企业的良性发展奠定基础，对抚顺产业化品牌战略发展和抚顺的经济发展都是十分必要的。3、带动作用通过项目的实施，使土地资源得到合理利用，一年双作，订单农业，企业与农民签订保护价收购合同，保障农民利益，打消了农民种粮的后顾之忧，真正形成“企业+科研+基地+农户”生产经营规模。对提升我市特色种植和产地效益、品牌效益发展都具有很大的带动作用。项目建成后省内推广面积20万亩以上，亩产值双季3500元左右，将带动4万户农民，每年每户纯收入增加2600-3000元，同时企业的运行新增1万个就业机会，每人每年工资收入6000～10000元，增加农业收入5亿元。同时将对畜牧业、餐饮、服务、维修等相关行业具有一定的促进和带动作用。本项目的建设，产业关联度较大，可以带动项目区区域经济发展。项目建成后，将由市场需求来决定企业的生产，完全按照市场经济规律运行，改变过去不按市场规律办事，盲目生产，农副产品过量积存的局面，跨出丰收不增收，高产不高效的怪圈，走上农业生产市场化的改革之路。4二、国内外研究现状与技术发展趋势1、国外发展现状在西方发达国家，甜玉米每年创造产值超过5亿美元，年产甜玉米罐头70万吨，速冻加工45万吨，人均消费甜玉米3公斤以上。采收后的青秸秆粗蛋含量是普通玉米的1—2倍，是奶牛理想的饲料。甜玉米生育期短，农药化肥施用量少，营养含量高，富硒抗癌，含7种以上氨基酸，属高蛋白低脂肪食品，深受欢迎。从全球范围看，甜玉米产量较大的国家有美国、加拿大、中国、泰国等。我国甜玉米种植200万亩左右，甜玉米面积较大的省份是广西、广东、贵州、云南，在4个重要产区没有我们辽宁省。国内市场对甜玉米的需求量是从南向北，逐年上升趋势，预测未来10年内需求量将达到60—70万吨，市场空间非常大。中加9号甜玉米由于其品质的特殊性，相信投入市场后会有很大的市场份额。我国鲜食玉米产业起步较晚（加工1980年开始），不可避免存在着自身弱势，相对欧美等发达国家其技术、种质资源、经验、生产及品种种类上都存在着较大的差距。目前，我国甜玉米育种主要存在着缺乏优良种质资源的严重问题，育出的品种生产期长，一般春播都在90天以上，夏播75天以上，品质、商品性差，加工利用率低，造成了种植规模小，而且很分散，严重阻碍了产业化的发展，这主要是政策、资5金、技术、品种等方面原因所致。根据国内外研究现状与技术发展趋势分析，优良品种的选育作为一种再生的农业资源，凭自身的广泛特殊的用途领域，甜玉米生产加工综合利用一定会飞速发展，走上特色、优质、消闲、保健、规范化的现代农业之路。2、知识产权情况本项合作，试验设计、育种目标由我方提出，并提供试验研究场地、设施，选育出的品种由中方经营管理，知识产权归属抚顺市北方农业科学研究所。（1）中加合作9号甜玉米的育成，春播生长期比中国农科院育成的科甜脆1号（生育期98天）早熟33天，比北京农科院育成的京科甜183（生育期86天）早熟21天，比由美国引进的金菲超甜（85天）早熟20天，春、秋两季种植生育期平均比国内外品种早熟17天左右。（2）植株紧凑清秀，适宜育苗移栽，覆膜种植和保护地栽培，适宜密植（每亩4000株），比同类品种多定植500—800株，群体产量高。（3）籽粒均匀光滑，鲜食、加工品质优良，用途及商品性优于国内同类品种。（4）本项目育成的种子，每公斤360元，价格低于国外引进品种60%左右，国外种子每公斤600元左右。6三、项目实施主要内容、关键技术与创新点、预期目标1.1、研究主要技术内容对引进的种质资源进行自交、测交相结合，进行农艺性状、经济性状、配合力等方面的综合选择，选出优良品系，早代测配，以确定双亲主功方向，利用一个血缘和地理远缘的品质好，生育期短等特点及杂交优势原理组配杂交种。着重研究甜玉米新品种的选育开发；提升育种和栽培水平，使种子和产品达到国内外先进水平；认真研究育苗移栽、覆膜种植、越夏栽培和秋延后栽培、保护地栽培的丰产技术，使研究成果在生产中配套使用，做到良种与良法配套。1.2技术指标比同类品种增产8%以上，春播65—70天，夏播50—65天成熟，在高寒山区一年双季种植是本项目的技术指标。1.3关键技术杂交制种调节花期相遇，提高制种产量；鲜穗采收大面积种植，调整播种方式，分期分批种植，附加人工调控措施，使其能够按照设计时间采收优质产品，是本项目的关键技术。71.4技术路线图(项目总体流程图)在适宜地区推广种质资源引进种质资源分类鉴定自交系选育提纯大群体经济性状和农艺性状的研究被选用材料的整理和确名混合选择单株选择一次混合选择多次混合选择一次单株选择二次单株选择品种比较试验圃选择骨干系所内试验省内外多点对比试验种子试繁区域试验、生产试验省级及国家审定省外建设生产推广网点销售人员业务培训网点及推广人员专业培训有性测配杂交良种生产繁育81.5、预期目标预计项目完成时，本项目的育种、栽培水平达到国内领先水平，国际先进水平，完成省级及国家级品种审定程序，成为国内主栽品种。2、项目的创新点A、利用引进的资源，选育出性状优良、配合力强的甜玉米骨干自交系；B、采用有性杂交和优势育种技术选育的优良新品种比国内同类品种早熟15--17天；C、所育成的品种早春低温和酷夏炎热栽培条件下，结实率好，无秃尖，全穗籽粒整齐、熟性、品质一致；D、在高寒山区能够一年2--3季种植,合理利用土地资源，提高复种指数，露地栽培平均亩产值3500元以上。3、技术来源及合作单位情况本项目是抚顺市人民政府农村经济委员会同加拿大联邦政府农业部食品科学研究中心农业科技合作项目，该中心是加拿大政府权威研究机构，在国际上知名度很高。此次合作加方总代表DrJohn石博士是该研究中心高级研究员，曾参加欧共体研究和发展项目，1994—1995年参加美国农业部的项目“营养保健食品开发研究”。2005年9月10日受到胡锦涛总书记接见并合影。2005—2006年先后8次带领以焦普森等四名博士组成的专家组来抚顺做长期调研筹备，2005—2006年，加方已经为项目实施提供了2个组合和7个9试材，经过两年十一次的种植（加代）试验，可利用价值较高，合作单位专家组理论、育种、栽培水平均达到我国领先水平，专家组全程参加项目实施，并尽最大可能提供技术资料和资源。4、预期取得的主要技术成果、技术水平获得的知识归属情况通过项目研究，选育出早熟、丰产、品质优良的杂交甜玉米新组合，同时利用引进资源，采用优势育种选育具有较多优点的稳定自交系，利用杂交优势育种原理组配具有国内领先水平、适宜我国生产、加工、全民喜食的高档甜玉米优良新品种。从当前市场需求和生产实际情况出发，首先根据项目区内及周边市、县的气候条件、土壤性质、肥力水平、耕作制度、栽培特点、病虫害情况和国内外市场需求情况，设计制定育种目标。积极开拓基因基础，通过引进国外优良种质资源为基础材料，采用引种、选种、有性杂交育种和优势育种方法，利用提纯复壮和杂交优势原理培育组配优良品种。按照甜玉米育种总目标，即品味、籽粒、穗型具有特色、早熟性好，抗病性强、适应性广、稳定丰产、适宜鲜食、加工、贮藏、菜用品质优良的要求，向新、奇、特、优方向发展，而且更加适宜我国的栽培方式和市场要求。合作试验中，对所有参试材料及时正确调查取样，采用10不同形势的多方位种植，严格观察品种表现，尽量保持每份材料内最大可能的遗传变异性，对参试材料和程序明确记录，进行归类，登记编号。利用山沟自然隔离和保护地隔离环境附加人工套袋授粉，选育原原种，防止天然杂交，确保自交系综合稳定。为使种质资源充分发挥作用，对农艺性状、植物学性状进行不同环境下的观察记载，如：各生育期植物各部位的形态、抗病性、抗逆性、产量性状和主要品质，通过室内考种，测定分析和田间种植观察等方法鉴定和研究，包括这些性状是显性还是隐性基因控制，传递能力的强弱，主要性状的遗传规律研究。根据育种目标和实际生产情况，对急需用的材料的关键性状进行异地加代鉴定和研究。根据育种目标和选定的材料，选择亲本测配杂交组合，首先采用成对杂交（单交）方式，使两个亲本的优缺点互补，使性状总体基本上达到育种目标。在单交配种各方面都能达到试验目的情况下，进一步进行复合杂交和三交种子育种研究。通过杂交制种技术的研究，了解掌握雌雄穗的花器构造，开花习性，花粉寿命，胚珠受精能力，持续时间等一系列有关情况。调整花期使双亲在正常播种的情况下花期相遇，研究提高育种质量和产量。新组合测配后，经过试验在各方面都表现优良情况下，品种区域化鉴定、品种审定和示范同步进行，使选育良种尽11快在生产上发挥作用。有计划的到有代表性的不同地区进行试验，以试验鉴定利用价值，确定适宜范围和推广地区，为推广地区提供科学依据，完成区域试验，生产对比试验，栽培试验等程序后申报省和国家审定。本项合作，试验设计、育种目标由我方提出，并提供试验研究场地、设施，选育出的品种由中方经营管理，知识产权2007—2009年中、加双方各占50%，走向市后，产权归属本公司（北方农业科学研究所）。综上所述，本项目的研究，从种质资源引进到亲本选择、组合测配、试验鉴定、审定登记、示范推广都是按照育种程序严格实施的。计划严谨，设计合理，选题密切联系生产实际，育成的品种有较大的市场开发应用前景，因此，该实施内容及技术是可行的。四、现有工作基础、条件和优势2005年和2006年两年时间，抚顺市农委、抚顺县委、县