來源 | 南北學(xué)苑

 

      作者 | 萬廷文

 

      原題 | 《對小單位育種的幾點建議》

 

      今天我想機(jī)會，針對小單位的育種談一些想法，提幾點建議，供參考。

 

      我這里的小單位指的是單位（公司）玉米育種人員在 3 人以內(nèi)，公司經(jīng)營狀況很一般，沒有較寬裕的經(jīng)費投入科研，但又舍棄不了，年復(fù)一年、強(qiáng)打精神支撐，總想著堅持下來說不定那一年育出個“大品種”會改變現(xiàn)狀。但是，時間過去了，想法仍然是想法，創(chuàng)新能力一直未能提高，育種效率低下。怎樣才能扭轉(zhuǎn)局面？引進(jìn)人才、加強(qiáng)科研隊伍建設(shè)、增加投資、改善研究條件等等的建議目前落實還有一定難度。換句話說，落實了不一定就能立即見效。誠然，面對業(yè)內(nèi)強(qiáng)手如林的競爭局面，我認(rèn)為一是需要重新審視思路和方法，重新定位市場和目標(biāo)；二是要充分利用國內(nèi)目前已經(jīng)搭建好的與育種有關(guān)的商業(yè)化高新技術(shù)平臺和多點聯(lián)合測試平臺，方能以最小的投入取得最佳的育種效果。現(xiàn)按照育種工作流程我談以下幾點建議，僅供參考。

 

      一）做好市場定位：就是說將來育成的品種種植在那個生態(tài)區(qū)域里？最好的答案就是根據(jù)單位的實力和對科研投入量以及掌握的資源材料、技術(shù)手段等在單位所在的生態(tài)區(qū)域內(nèi)選擇比較適合的一塊專攻，這樣既能集中有限的人、材、物、技力，又能發(fā)揮單位在新品種示范推廣過程中的區(qū)位優(yōu)勢，以利于在不對稱的競爭中獲得成功。

 

      二）育種目標(biāo)的制定：緊緊圍繞推廣區(qū)域的主體栽培品種來制定育種目標(biāo)；在當(dāng)前品種多、亂、雜的狀況下，主體栽培的品種肯定是優(yōu)良品種，但優(yōu)良品種不是十全十美的，也有不足之處，要研究主體栽培品種的突出的優(yōu)點和缺點，尤其要研究清楚主要缺點，新品種的育種目標(biāo)就是要保留主體栽培品種的突出的優(yōu)點，克服主要的缺點。主要缺點克服了，產(chǎn)量就能增加或者品質(zhì)就能提高，這也是創(chuàng)新。獨辟蹊徑，創(chuàng)造一個新模式，育成一個大品種，當(dāng)然是更大的創(chuàng)新，但是，她需要一個持續(xù)投入、循序漸進(jìn)、不斷積累的過程。

 

      三）組材：這是能否實現(xiàn)育種目標(biāo)的關(guān)鍵。對計劃用的資源材料先測配再利用。建議以當(dāng)前主體栽培品種和其兩個親本作為測驗種與自育或引進(jìn)的一般配合力高、自身產(chǎn)量高、能克服當(dāng)前主栽品種主要缺點的對應(yīng)雜種優(yōu)勢群（引進(jìn)材料需委托商業(yè)化分子技術(shù)平臺檢測）的各若干優(yōu)良種質(zhì)或自交系（優(yōu)良雜交種的親本更好）測配，與測驗種父本組配的產(chǎn)量最高的組合對應(yīng)的優(yōu)良種質(zhì)或優(yōu)良自交系與測驗種母本組材，與測驗種母本組配的產(chǎn)量最高組合對應(yīng)的優(yōu)良種質(zhì)或優(yōu)良自交系與測驗種父本組材，這樣做有利于控制特殊配合力不易降低。主栽品種與對應(yīng)優(yōu)良種質(zhì)或優(yōu)良自交系組配的組合產(chǎn)量超過主栽品種 5% 以上，可用主栽品種選二環(huán)系，用對應(yīng)優(yōu)良種質(zhì)或優(yōu)良自交系作測驗種，測用并進(jìn)。

 

      四）選系：這項最耗時、耗工、耗錢，也是整個育種工作的中心工作，可全部或大部分委托國內(nèi) DH 系商業(yè)化選育平臺完成，這既能緩解小單位育種人員不足的矛盾，又能大大縮短育種年限和顯著降低成本，還能發(fā)揮平臺的專業(yè)化優(yōu)勢，取得最佳的選系效果。

 

      這項工作需要重點注意兩個問題：

 

      1）誘導(dǎo)的世代：二環(huán)或回交選系一般情況下應(yīng)該在 F1 或者 BC1 誘導(dǎo)，我認(rèn)為，本世代較 F2 或 BC2 以后世代的誘導(dǎo)除能提前育成品種時間外，還有可能避免誘導(dǎo)前有利基因的流失。缺點是不良基因也同時大概率的保留了下來，但在鑒定和測配過程中可以逐步剃除。

 

      2）誘導(dǎo)的群體要適當(dāng)大一些，盡管所用的群體遺傳基礎(chǔ)較狹窄，但由于 DH 系是由單倍體直接加倍成基因型完全純合的雙倍體，沒有系譜法選系過程中由于人的干預(yù)和環(huán)境的作用使有利基因不斷得到積累，因此誘導(dǎo)的群體應(yīng)適當(dāng)大一些，才能收到“大網(wǎng)拉大魚”的效果。同一個群體形成的進(jìn)入測配程序表現(xiàn)型優(yōu)良的姊妹系應(yīng)保持在 200 個以上。

 

      五）配合力測定

 

      1）測驗種的選擇：用優(yōu)良雜交種的父本參與組的材，測驗種則用母本，反之則反。除此之外按目前普遍采用的雜優(yōu)模式再選對應(yīng)的雜優(yōu)群的 2-3 個特別優(yōu)秀的自交系作測驗種，一般用 4 個測驗種即可。

 

      2）測交組合配制：以被測系為母本，測驗種作父本，每個組合做 2 穗即可。

 

      3）產(chǎn)量的配合力測定：對照選用當(dāng)?shù)氐闹黧w栽培品種，若某系的四個測交組合，每個組合產(chǎn)量都不低于對照，且平均產(chǎn)量高于對照的 3% 以上，則認(rèn)為該系的一般配合力好，若其中的某一個組合產(chǎn)量較對照增產(chǎn) 8% 以上，則說明該系不僅一般配合力好而且與測驗種間的特殊配合力也高，這一組合下年可進(jìn)入復(fù)鑒試驗。若某系的四個組合其中 3 個組合產(chǎn)量都低于對照 3% 以上，但有一個組合產(chǎn)量高于對照8% 以上，則有可能數(shù)據(jù)不可靠，需要下年重測。

 

      一般規(guī)律是：特殊配合力高的組合出自于一般配合力高的自交系中(萬廷文1992，首屆全國中青玉米遺傳育種學(xué)術(shù)討論會文集，1993，甘肅農(nóng)大學(xué)報)。因此，不論是常規(guī)的系譜法選系或者 DH 選系都要特別重視新選育自交系一般配合力測定，才能收到事半功倍的育種效果。

 

      4）雜交組合試配：將測出的一般配合力好的自交系留下來試配，尋找特殊配合力最高的組合。其余配合力低的自交系全部淘汰，輕裝上陣。舍不得淘汰材料是我們搞育種同志的通病，必須克服。

 

      六）多點測試：建議加盟聯(lián)合測試平臺，如“智種網(wǎng)擂臺賽”和“九所聯(lián)盟”等測試平臺，這既能緩解小單位育種人力不足，又能提高測試效果和降低成本。

 

      小結(jié)：準(zhǔn)確的市場定位、科學(xué)組材、利用好商業(yè)化的“分子育種技術(shù)平臺”、“DH 系選育平臺”、“轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺“等高新技術(shù)平臺和加盟新組合聯(lián)合測試體系，小單位也有機(jī)會育出高水平的新品種，為打贏種業(yè)翻身仗和保障國家糧食安全做出大貢獻(xiàn)。

 

      以上是個人建議，僅供參考。

 

      謝謝！

 

      2022年4月5日

 

      注：萬廷文 - 原甘肅武威農(nóng)科院副院長，著名的玉米育種家，曾培育吉祥 1 號、武科 2 號等玉米大品種。