——我國加快推進玉米優(yōu)異種質資源及新品種共享與應用

 

各育種單位代表在展示基地觀摩參展玉米品種長勢情況。

 

　　“這個株型緊湊。”“這個品種矮稈抗倒！”“這個品種產(chǎn)量高、綜合性能好，有望替代鄭單958”……在近日舉辦的2020年玉米優(yōu)異種質資源及新品種展示會上，參與展示的94個玉米新品種、306份優(yōu)異種質資源和112個優(yōu)異地方種質亮相田間，吸引來自全國玉米不同主產(chǎn)區(qū)的業(yè)內(nèi)專家、種子企業(yè)代表150余人駐足觀摩，鑒評交流。

 

　　近年來，隨著品種管理制度改革和育種水平的提升，我國涌現(xiàn)出一批高產(chǎn)多抗的優(yōu)質玉米新品種，同時，通過開展種質鑒定評價，篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質和抗逆性強的新種質，為玉米優(yōu)質綠色品種選育奠定了堅實的材料基礎，讓育種者不再為“無米之炊”發(fā)愁。“此次活動的舉辦，是對近年來通過審定的玉米機收籽粒新品種和經(jīng)過鑒定的優(yōu)異綠色種質的一次大規(guī)模集中展示。”國家玉米良種攻關組秘書長王天宇表示，此次活動旨在加速優(yōu)異種質的共享，推動新品種推廣應用。

 

　　42個籽粒機收品種前景可期

 

　　近年來，我國玉米生產(chǎn)存在規(guī)模小、人工投入多等問題，在生產(chǎn)成本“地板”和市場價格“天花板”的雙重擠壓下，農(nóng)民種糧效益受到嚴重影響。加快推進玉米籽粒機收，實現(xiàn)生產(chǎn)全程機械化，是我國玉米生產(chǎn)方式轉型升級、增強玉米產(chǎn)業(yè)競爭力的關鍵之舉。

 

　　在我國，全程機械化作業(yè)發(fā)展起步晚，適宜玉米籽粒機收品種相對較少，而現(xiàn)有品種難以應對極端氣候、引起總產(chǎn)不穩(wěn)等問題，迫切需要加快具有高產(chǎn)優(yōu)質、抗逆抗病、廣適早熟、抗倒適宜機收等性狀的種質資源挖掘利用，培育突破性品種。

 

　　自2014年國家玉米良種攻關開展以來，圍繞抗倒性、脫水性等關鍵指標，攻關組已篩選培育出一批適宜籽粒機收新品種。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司司長張延秋表示，在下一個階段，將繼續(xù)推進玉米良種聯(lián)合攻關，大力推動籽粒機收玉米發(fā)展，同時兼顧單產(chǎn)提升，保障國家糧食安全。

 

　　過去，人工成本、生產(chǎn)資料高投入是我國玉米生產(chǎn)面臨的主要問題。如今，從農(nóng)戶零散種植到現(xiàn)在的集約化種植、規(guī)?；?jīng)營，收獲方式也從手工收穗、機械收穗，變?yōu)闄C械粒收。中國工程院院士戴景瑞表示，我國玉米生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了巨大變革，但在玉米全程機械化的各個環(huán)節(jié)中，籽粒收獲仍是最薄弱的環(huán)節(jié)。想要提高玉米生產(chǎn)效率和種植效益，提升我國玉米種業(yè)的國際競爭力，籽粒機收玉米是必然的發(fā)展方向。

 

　　“籽粒機收審定品種的三個突出特點，在于兼顧收獲期籽粒含水量低、抗倒伏性強和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。”中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員王天宇介紹，本次活動集中展示了國家玉米良種攻關篩選培育并已通過審定的42個籽粒機收品種，這些品種代表了我國在籽粒機收品種方面的最新成果。其中，京農(nóng)科728、新單58、澤玉8911等一批具有籽粒含水量低、抗倒伏、耐密植等特點的新品種正逐步成為玉米主產(chǎn)區(qū)的當家品種，提高了我國玉米生產(chǎn)機械化水平，推動我國玉米生產(chǎn)方式實現(xiàn)轉型升級。

 

　　306份優(yōu)異綠色種質展示共享

 

　　種質資源是育種的基本材料，如果沒有這些資源，無疑是把育種者推向了“巧婦難為無米之炊”的境地。

 

　　2019年，為加快綠色品種更新?lián)Q代，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《玉米綠色品種指標體系》。近年來，圍繞玉米種業(yè)的綠色高效發(fā)展，玉米種質資源團隊在不同生態(tài)區(qū)建立了種質資源抗旱性、耐低氮、抗病性、配合力等重要性狀鑒定平臺，通過多年多點的1.8萬份次聯(lián)合鑒評，篩選出不同類型的優(yōu)異種質資源，同時創(chuàng)制出一批目標性狀突出、綜合性狀優(yōu)良的新種質。此次活動上，展示交流的207份優(yōu)異綠色種質和新創(chuàng)制的99份優(yōu)良自交系各具優(yōu)勢，亮相田間。在田間展示牌上，標明了育種材料的提供單位，促進了育種單位間相互共享資源，交流經(jīng)驗。

 

　　玉米是我國第一大作物，種植面積達6億畝以上，節(jié)水、耐低氮、抗病等任何一項優(yōu)異資源的鑒定和利用，都將對于我國農(nóng)業(yè)節(jié)本增效產(chǎn)生至關重要的影響。“玉米是氮肥消耗‘大戶’，有數(shù)據(jù)顯示，我國玉米氮肥利用率遠低于玉米生產(chǎn)發(fā)達國家水平，為促進玉米產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，實現(xiàn)玉米生產(chǎn)節(jié)本增效，攻關協(xié)作組從4648份玉米種植資源中篩選出耐低氮材料106份，其將在耐低氮品種選育方面具有重要價值。”王天宇表示。

 

　　記者發(fā)現(xiàn)，在眾多現(xiàn)場展示的綠色種質資源中，與會專家對抗病材料的關注度很高。“抗病廣適是玉米穩(wěn)產(chǎn)的基礎，以機收品種為例，首先得要站得住，這就要求品種對于莖腐病的抗性要好。隨著近幾年病蟲害頻發(fā)，穗粒腐病的抗性高低嚴重影響著收獲后的籽粒品質。如果籽粒機收品種對病蟲害的抗性不足，在后續(xù)機收環(huán)節(jié)將存在很大的隱患。”中國農(nóng)科院作科所研究員王曉鳴告訴記者，近年來，隨著玉米籽粒機收的發(fā)展，抗病種質越來越得到育種者的重視。

 

　　資源再好，沒有交流就難以發(fā)揮更大的價值。長期以來，我國形成了以農(nóng)業(yè)科研院所、農(nóng)業(yè)高校為主體的育種形式，育種家、課題組和各單位之間沒有形成完善的公共育種平臺，導致很多優(yōu)異種質資源和育種經(jīng)驗得不到交流。“推動玉米種質資源合理有序交流是加快我國玉米育種創(chuàng)新的重要手段，但同時也要注重對供種單位的權益保護。”王天宇表示，只有維護好種質資源交流共享的良好秩序，才能營造依法依規(guī)、積極合作的良好氛圍。

 

　　種質資源對于育種家的重要性不言而喻，但種質資源究竟是如何應用的？從事多年玉米抗病分子育種研究的中國農(nóng)業(yè)大學教授徐明良告訴記者，從優(yōu)異抗性材料中挖掘抗病基因是他一直研究的課題，一旦得到有效的抗病基因，就可以通過分子育種手段進行品種改良，相比傳統(tǒng)育種方法，育種周期大幅縮短。他還表示，由于玉米是異花授粉作物，相較于小麥、水稻來說遺傳機理相對復雜，抗病育種研究難度更高，這一過程可能會花費幾年乃至更長時間，這將是一項繁雜而漫長的工作。

 

　　710份玉米地方品種DH系展示評價

 

　　觀摩會現(xiàn)場，吸引眾人關注的除了新品種和優(yōu)異種質外，還有展區(qū)內(nèi)各具特色的710份玉米地方品種DH系。只見來源于同一地方品種分離出植株“高矮胖瘦”不一的穗行，外觀形態(tài)各異，在周圍整齊的常規(guī)品種中格外引人注目。

 

　　近些年來，優(yōu)良品種的推廣導致大量地方品種或特異品種逐漸丟失，糧食作物的種質資源流失更為嚴重。事實上，地方品種雖不完美，但卻可能具有一些極具育種科研價值的優(yōu)異特性。

 

　　“玉米地方品種適應性強、抗逆性好、食味品質佳，遺傳多樣性高，是玉米種質資源的重要組成部分。”但可惜的是，作為育種材料來講，地方品種的利用率并不高。“原始農(nóng)家種往往是高度雜合的，遺傳極其不穩(wěn)定，難以直接鑒定評價，也難以直接應用在育種上。”王天宇說。

 

　　但隨著育種技術的發(fā)展，單倍體育種（DH育種）技術的應用將有望解決這一世界性難題。據(jù)介紹，活動展示的710份DH系就是112個優(yōu)異地方品種通過玉米單倍體技術誘導而來，經(jīng)過鑒定評價，初步發(fā)掘出“紅心玉米”“大金頂”“白馬牙”等一批具有耐高溫、耐旱、耐陰雨寡照、抗穗粒腐病、抗莖腐病等突出特性的優(yōu)異DH系，為進一步發(fā)掘地方品種的優(yōu)異基因奠定了良好的材料基礎，拓寬了我國玉米育種種質基礎。

 

　　王天宇介紹，通過單倍體育種技術，一個地方品種可誘導出一系列DH系，可以充分體現(xiàn)出每個地方品種的多樣性，更便于開展種質的鑒定與評價。“通過該項技術的應用，加大對地方種質的利用，有可能挖掘出類似‘黃早四’、而又不同的骨干自交系成為可能。”

 

　　通過這項現(xiàn)代種業(yè)的“高鐵技術”，育種材料的創(chuàng)制速度將大幅提升，大大縮短育種進程。“過去，選育1個玉米自交系需要8代或更長時間?，F(xiàn)在，使用單倍體育種技術，快則1年2代就可以選育得到純合自交系，進而用于優(yōu)良雜交種的組配，顯著提升了育種效率。”中國農(nóng)業(yè)大學教授陳紹江說。