大品種之所以是大品種
原創(chuàng) CrazyMaize 智種網(wǎng)NOVOSEED 2023-05-18
文｜姜立雁
編輯｜Cam
來源｜智種網(wǎng)育種大會
封面來源｜IC photo
正確地面對種業(yè)的困境
社會的發(fā)展使得每個行業(yè)都難，當然也包括玉米育種。
在只有品種審定才能是市場準入的情況下，我們是參加各種試驗，卻很少能參予審定，感覺很難。審定放開了，品種井噴多了不值錢，感覺到更難。
什么原因造成如此現(xiàn)狀，競爭！
競爭與壓力無處不在，有中國移動就有中國電信，有中國石油就有 Sinopec，有美團外賣就有餓了么，有工商銀行就有農(nóng)、建等一堆銀行和它相伴存在，一切都是有得有失，在享受別人由于競爭帶來實惠的時候，也要承擔為他人的便利而需要付出的辛苦，有人的地方就有社會，有社會的在方就有競爭，都沒辦法逃脫。
當我們難過的要死的時候，就是機會要來的時候
現(xiàn)在困難階段的堅持就是對未來機會的擁有。一個人是否成功也在于對一個行業(yè)多年有價值的積淀和堅持，每個行業(yè)都是精英式的競爭，不要把不了解的行業(yè)的人看的很傻，新手最多的只是勇氣，與其放棄地逃跑，不如放手一搏突破地前進。
一個育種單位能否成功的幾個方面
1）對當前當?shù)刭Y源改良及利用是否成功
有人說一個育種單位能否成功是資金問題，我覺得不全是，有時我們發(fā)現(xiàn)我們成功創(chuàng)制一個核心骨干并沒有需要太多的經(jīng)費，有時投了千萬也沒有結(jié)果，如果說資金是成功的絕對保證，那這個社會上錢多的人有都是，投入多少都沒有問題，但誰能保證有好的東西產(chǎn)生，育種有時候是可遇而不可求的。
所以評價一個育種單位是否成功根本的還是要落在當?shù)刭Y源改良創(chuàng)制上，不管你投入了多少資金，要看最后的結(jié)果，所以像L201，M54，S121，沈3336，C8605-2，丹598 等等都給所在單位帶來了效益與聲譽。
資源利用上：我院通單24（7884X7922）就是一個例子，在335 之前絕對是大品種，但是與335 還是存在資源層面上的差異，當時的效益也是很可觀的。
2）是否形成了個核心團隊并持續(xù)不變地堅持
玉米育種是一項目事業(yè)，需要多年不變的堅持，團隊更有持久的保證，不會因為一個或幾個人的離去而改變初衷。國內(nèi)育種最大的問題是不能像國外大公司那樣，多年始終不變地朝著一個方向堅持積累前進。
有些國外專家認知國內(nèi)的育種家很厲害，從頭干到尾，其不知他們的崇拜確實我們的無奈，一個國外的大公司也就是一套人馬，我們單位就是六個課題，多者 6-7 人，少者 2-3 人就燒錢開動，國內(nèi)就這打法，幾年后不行就散伙，沒等積淀成形就煙消云散了，反復(fù)地蜻蜓點水般地來了又去，錢沒了產(chǎn)出的都是一些半成品，幾年后就扔沒了。國外幾年一輪的提升，國內(nèi)的黃改，旅系還是慢慢地沒有方向。
3）是否形成較系統(tǒng)完善理論觀點
多年來我們一直都是看誰跑的快就跟誰跑，各種方向，各種方式的跑法，跑得我們上氣不接下氣，都跑亂了套，也沒跑出什么特點。
在這個過程中盡管也選育出了一些品種，但有些還沒有形成自已的特色突破，問題在哪？就是沒有自已的理論體系，不精準也不清晰。李連杰和李小龍的區(qū)別在哪里？關(guān)鍵是李小龍形成了自已的理論體系，創(chuàng)立了截拳道，李連杰充其量是一個武術(shù)愛好者。
育種的部分想法觀點
1）組材料原則與方法
A：玉米品種是以豐富的內(nèi)在支持對多變環(huán)境的適應(yīng)
無論張世煌的AB 群還是先鋒的 S-NS 都盡可能地包容了更多的種質(zhì)。兩群論中A 群有 PA、BSSS、LRC，B 群包含 PB、SPT、LAC。如果在一個品種中能組裝這兩個群所設(shè)想的，就囊括了所有可知的種質(zhì)資源。事實上玉米品種也經(jīng)歷著由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程。
早期曾有人提出一個名詞叫拉大網(wǎng)，就是選用一個最好的自交系與手中所有的材料進行組配，希望能有好的收獲，這個方面在早期是可行的，原因是早期的玉米資源較單一簡單，就如一個鏍母與一個鏍帽一樣，只要能吻合就較好，隨著資源的發(fā)展，現(xiàn)在的資源被育種者以各種理由改的天昏地暗，其成份也是縱橫交錯陰晴不定，這種情況下用一個單一成份的材料去沒有目標的尋找就太難了，所以現(xiàn)在這個方法基本上也沒有人再采用。
豐富的外來種質(zhì)可能打破原有的限制，昌七之中加入了S901 打破原有的限制，使得這個材料成為黃改的頂級資源。當年的東單60 母本A801 也是9046 之中加入了墨白種質(zhì)才與眾不同。有的老師改黃旅結(jié)果進展很慢，后期加入PB 種質(zhì)，激發(fā)出更多的優(yōu)良性狀。
同樣屠洪剛把戲曲的唱法引入了流行歌曲才有了江山無限和精忠報國，當年唱咚不啦的周鵬到各地采風引入新唱法才有后來的薩頂頂和萬物生，引入數(shù)碼技術(shù)才使得柯達膠卷成為歷史，智能手機使得摩托羅拉暗然離場，事情是相通的，干掉康師傅的不是老壇酸菜，而是美團外賣和餓了么？所以外來的內(nèi)容對行業(yè)的沖擊是巨大的，只有你不斷地豐富才有存在的可能。
B：群內(nèi)極強的雜種優(yōu)勢是構(gòu)成核心種質(zhì)的基礎(chǔ)
一次去濟南開會，當時聽嚴建兵的一個觀點，兩個骨干系為什么沒能選育出超過雙親的材料。就是一個材料的有利基因大部分被另一個材料所包含，二者重疊的太多，互補的太少，你缺少的是我不足的，我富有的也是你盈余的，只有群內(nèi)互補很完美的才有可能創(chuàng)造好的資源。
這個觀點在很早之前就已被利用，只是沒有人總結(jié)性說明，比如 C8605 =7922×5003=四單22 ，通過張老師數(shù)值化系譜可以知道 7922 與 5003 都屬于A群。通單24 = 7884×7922，而豎63 與 7884 可以說是近緣系， 豎63.7922就是由豎63×7922 而來相當于通單24 的二環(huán)系，這個材料組合出很多的好品種，同理昌七-2也是由昌單七號品種選育而來的，在數(shù)值化系譜是可以看出這個材料有可能是黃改與蘭卡的后代，同樣我也接受鄭58是由478與340而來，這些都說明群內(nèi)強雜種優(yōu)勢就是構(gòu)成核心種質(zhì)的基礎(chǔ)。
C: 群內(nèi)極強的雜種優(yōu)勢是構(gòu)成核心種質(zhì)的基礎(chǔ)
如果這個總結(jié)是正確的，那么就可以為很多育種人找到一個可以把握的標準，從此不再迷茫與困惑。但是一但這樣的材料選定后由于內(nèi)在互補性很好就很難再進行改良，所以目前L201，鄭58、C8605-2、昌七等都很難改。
吉 853 是由黃早四與 330 改良的，當時有人說是想利用黃早四與 330 成為一個品種。而 H21 是由黃早四與 H84 選育而來，當時據(jù)劉恩訓(xùn)老師介紹黃早四與 H84 果穗很大優(yōu)勢很強，這個也是為什么吉 853 與 7884 能成為吉單 303 這個品種的基本原因。
D:多優(yōu)勢模式
玉米育種是由原始簡單的自交系確立了基礎(chǔ)的模式，然后不斷地完善地向高級發(fā)展，玉米品種是多種優(yōu)勢的結(jié)合體。
如最原始的組合煙單14 = 黃早四 ×Mo17，后來利用了330 與黃早四改良選育出吉853，重新組合為吉單180= Mo17 × 吉853，再后來利用Mo17 ×8112 選育出W9706，然后再與吉853 組合成吉單261。同樣在煙單14= 黃早四 ×Mo17模式中，只有一種優(yōu)勢，就是黃早四與MO17 的雜交優(yōu)勢，在吉單180 = Mo17 × 吉853，可以分解出二個優(yōu)勢，那就是Mo17 與黃早四優(yōu)勢及Mo17 與330 的二種優(yōu)勢（吉853 = 黃早四 ×330），如此可以在很多品種中找到三種優(yōu)勢、四種優(yōu)勢、五種優(yōu)勢、六種優(yōu)勢，六種優(yōu)勢就是最高境界，就是說構(gòu)成所有的材料之間都有優(yōu)勢，如構(gòu)母本的二個材料之間有強優(yōu)勢，構(gòu)成父本的二個材料之間有強優(yōu)勢，并且構(gòu)成母本的二個材料分別與父本的二個材料之間仍有優(yōu)勢。
鄭單 958 就基本上符合這個模式，如果鄭58 是由478 與340 而來，昌7 是由黃早四與M017 而來，那么首先在群內(nèi)都有優(yōu)勢，就是二個優(yōu)勢了，478 與黃早四有優(yōu)勢是第三個優(yōu)勢，478 與M017 是瑞德與蘭卡，也不會差到哪里去，應(yīng)當優(yōu)勢較強，是第四個優(yōu)勢，同理340 與黃早四優(yōu)勢不強，也算可以，340與M017的優(yōu)勢就很強應(yīng)當是第五優(yōu)勢，所以這是個十分精典的組合，極其完美。
多種優(yōu)勢與組成的豐富可以支持廣適的外在表現(xiàn)，有三點表現(xiàn)：
第一：由于雙親都是由強優(yōu)勢中產(chǎn)生，所以可選出一般配合力高、穗大的核心種質(zhì)最終提高產(chǎn)量。
第二：實現(xiàn)超親早熟，吉單27 母本四-287 在當?shù)厥? 月21 開花，父本四-144 是7 月29日開花，理論上二者的花期應(yīng)當在7 月25 號，但實際上吉單27 的花期在7 月19 日，比理論上提前了7 天，二個親本都具有較晚的熟期，其雜交種的熟期又進入前一生育期，既為有下一個熟期的產(chǎn)量又有上一個熟期的早熟，這樣的品種就很難超越，所以只有多優(yōu)勢配合的十分完美的組合才能有此特性。
第三：在生產(chǎn)上有一種提法是就是伴侶品種，就是不同的品種混種，通過花粉直感的作用，一個品種的花粉對另一個品種的產(chǎn)量有很好的促進作用，據(jù)材料記載有的伴侶品種最高可增產(chǎn)17%。
為什么一個品種花粉對另外一個品種產(chǎn)量有作用，個人理解就是相當于自交與雜交的作用，一個品種結(jié)構(gòu)簡單如煙單14那形成花粉給自已自交的可能性就大，如果一個品種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如鄭單958那雜交的可能性高，所以多優(yōu)勢的品種除了內(nèi)在的優(yōu)勢增產(chǎn)外，外在的花粉直感增產(chǎn)的條件也十分優(yōu)越。
一個品種的產(chǎn)量表現(xiàn)在內(nèi)在的多優(yōu)勢互補的強優(yōu)勢、雙親的超大果穗的高遺傳力、超親早熟與外在的伴侶品種的花粉直感的共同作用結(jié)果。
2）后代分離選擇
A：反對大量做改良組合小群體分離的做法
我們老的傳統(tǒng)育種方法就是當年做雜交，第二年F1 種1行，大概10 株，自交授粉，秋季全收，總計10 個果穗，第三年F2 每果穗種1行，每行10 株，總計F2 是100 株，然后選擇淘汰，入選果穗每次都種1行，每行10 株，每次都如此重復(fù)進行，這種做法的小群體就比如是樹干，然后在有限的材料中選擇相對較好的成為主干，再細分枝干，一直到樹冠，若干年后形成一批穩(wěn)定姊妹系，然后通測一遍，不行就淘汰完事，下一個輪回重來過，這種方法是錯誤的。主要原因是F2 群體量不足，不能保證最佳單株的出現(xiàn)及入選。玉米自交分離是2 的20 次方，大概是1，048，576 組合數(shù)，而一個改良組合后代分離只是種在百株以內(nèi)，基本上是斷了成功的可能。利用F2有限的株數(shù)分離來承擔未來出好系的重任是不負責任的。
所以主張反過來由大群體的樹冠到樹干的分離方法，F(xiàn)2 大群體，篩選最佳性狀單株，不斷集中，不斷淘汰，最后形成可用的骨干成功。
B：上一級質(zhì)量決定下一級價值，一選定乾坤
為什么一定要用大群體？任何的選擇上就是上一級的質(zhì)量決定下一級的價值，F(xiàn)2入選株的質(zhì)量決定你所有未來的選擇是否有意義。如果沒有保證有好材料出現(xiàn)的規(guī)模，后代所有分離都沒有價值，而這種不良殘缺的材料在后天沒有可修飾完善的機會，一個不好的材料不可能選著選著就好了，所以F2是重中之重，成與不成就在此一選，一選定乾坤。
我們最大的問題是最好的那一粒種籽沒能有機會種到田間的遺憾。
個人覺得一個群內(nèi)無優(yōu)勢者5千株，優(yōu)勢強者最少應(yīng)在1萬株，否則沒有意義。
C：負相關(guān)優(yōu)良性狀相連鎖
越來越多的育種者認識到大群體的重要性，當分離群體越來越大又不可能全部材料入選時，就要有取舍，哪些要哪些不要，就需要有標準。
群體后代常會看到有些材料是沒有特點的存在，這樣的材料估計也不會有好的表現(xiàn)。相反像鄭58 這樣又矮又高產(chǎn)的材料特點明顯，才可能創(chuàng)造突破。于是通過觀察會發(fā)現(xiàn)有些材料熟期早果穗很大，有些熟期早但生物量很高，果穗很長但是有限結(jié)莢習性不禿尖，莖稈很細果穗?yún)s很粗大，硬粒但粒很深，果穗粗行多軸很細，產(chǎn)量很高降水很快，株高高但抗倒伏，適合耐密但果穗很粗大等等。比如一般來講短穗多是有限結(jié)莢習性的材料封頂性好，而長穗容易禿尖，但M017 不是這樣，不但穗長還不禿尖，所以組配后表現(xiàn)出穩(wěn)定的產(chǎn)量。如果大家仔細觀察也會發(fā)現(xiàn)4CV 有點小禿尖，但相對果穗較長，應(yīng)當屬于是亞有限的那種程度，如能把4CV 進一步果穗拉長并且轉(zhuǎn)育成有限結(jié)莢習性的材料，可能會成功。相反如果把4CV 的穗改長了，但禿尖很大那就失敗了。而上面所說的這些是負相關(guān)的優(yōu)良性狀，一但多個優(yōu)良性狀相連鎖聚合在一個材料上，這個材料就會有突出的表現(xiàn)。
為什么一定要強調(diào)這一點呢？育種真正的目的是為了聚合更多的負相關(guān)的優(yōu)良性狀相連鎖才能創(chuàng)造出一個全新的突破，如因為晚熟了才高產(chǎn)這樣順式加強的資源并沒有太大的意義。
所以可利用負相關(guān)的優(yōu)良性狀相連鎖作為選擇標準，效果可能會好。
D：刀選（選擇性保留或授粉）
一個材料分離的后代究竟有多少好材料？理論上是一個純合的材料是2的20次方分之一的概率，就是1048576分之一，而我們種的幾十株、幾百株材料確寄存了我們滿滿的希望，這是一件多么難的事，既便是我們種了1萬株的分離群體，并且個體間發(fā)育的都很好，完全地表達了材料內(nèi)在的屬性，那也是百分之一的概率，所以我們種下的材料干掉99%都不過份，只不過我們不知道這個勁該怎么使，如果真是這樣那樣我們就直接淘汰50%也是可以的吧？那么怎么淘汰？
就是用刀砍掉，刀選，但是這個刀選是有前提的，必須是高密度，否則沒有選擇的意義。
關(guān)于高密度有很多人不同意這個做法，有人認為高密度不科學，原因是F1自交，F(xiàn)2瘋狂分離，按照分離規(guī)律50%是雜合的，而高密度條件下，雜合的表現(xiàn)出更好的優(yōu)勢，純合的競爭能力差而入選的概率低，事實上確實存在這個影響，入選高大的材料穩(wěn)定性差，一些弱小的純合度較高的又不太好把握，那么該如何用高密度選擇的方法要求回避這個方法的不足，同時還能選出純合度較高的材料，那么解決的辦法就是回交一次，讓你改良的材料75%是純合的，留下25%表現(xiàn)出優(yōu)勢與競爭能力，從而實現(xiàn)高密度選擇，這樣的后代只要是表現(xiàn)出較原材料優(yōu)勢的性狀就可入選，相反弱小不如意的就可以淘汰，那么什么時候淘汰呢？
一般的情況下是在授粉前當雄穗要抽出時就可以，原因是當雄穗抽出時整個株高已固定，全株的性狀也已成型，這個時候還沒有發(fā)育成熟的材料后期也很難入選。
同時個人一直是這樣認為雜交后代的材料先抽絲的前10%的重要性好于后90%，那種由于晚才高產(chǎn)的材料本身也沒有意義，我們的目標是不斷地追尋更多的負相關(guān)優(yōu)良性狀相連鎖，其中最主要的就是早熟高產(chǎn)，晚的發(fā)育遲的弱的統(tǒng)統(tǒng)淘汰。
這其中會有人懷疑在授粉前除去大部分植株，有些材料后期就失去了惡劣環(huán)境的選擇壓力而不科學，我是這樣認為的，一個材料自身積累的優(yōu)勢是從出苗到授粉前的時光，不可能是一個極弱的小株在最后40多天里長的一飛沖天，所以先天的差異在后天里會得到順式的加強，前期的逆境競爭已完成，弱的差的就要淘汰，有的人會認為這種做法很主觀，但我們想想，我們每年種的分離群體不可能都入選進入測配程序，比如說我們種了一個1萬株的群體，最后我們能把這一萬株全測了嗎？回答是不可能，很少有人這樣做，那常規(guī)的做法是什么？就是選擇期中的一部分，至于入選多少，這個因人因這個材料的重要程度而異，有的可能入選上千株，有的可能是上百株或都幾十株，那么這些入選的標準是什么？就是個人心中好材料的標準，就是多年的經(jīng)驗，多年的經(jīng)驗告訴我們那些本來就不行的弱株與劣株根本就沒有價值，就應(yīng)早早的淘汰，從而減輕負擔，有人說那你除去大部分材料后，有些材料近有些材料遠，那后來的時日里個體的條件就不一樣，這個只是人為的猜測吧，好材料的分布也是趨于等距的，沒有聽說好材料就是聚堆，等砍完了就差不多了，試過你就會知道。
刀選法的目的就是在大群體要求下是減少工作內(nèi)容，大群體是沒有辦法避開的需要，有限的人力與資金難以承受，如果讓育種者去授粉，有些材料在套袋時就會被淘汰掉，這個是授粉工人不能完成的，所以由育種者刀選除去不良株，讓授粉的目標更清晰，如果不除于弱株劣株授粉人員會至于這些壞材料上更多的精力，增加工作量不說，好材料的質(zhì)量也會受到影響；另外這種方法前期高密選擇出抗逆性，后期除去大部分材料的限制影響，充分發(fā)揮個體的功能，有利于選擇豐產(chǎn)性狀，一年內(nèi)選擇二個性狀有利于實現(xiàn)優(yōu)良性狀的相連鎖，這一點就比自交后稀植選性狀，然后到海南高密選抗逆性要好的多，因為二年二地二個性狀不一定就如人意地結(jié)合在一起，相反高密度與刀選就好的多。
刀選育是一個選擇性標記保留的作法，如果不愿采用極端的刀選也可用標記法，到淘寶上買綁蔓器，喜歡的單株高做上標記，由授粉工作根據(jù)標記進行授粉。也有的老師從出苗就開始標記，后期由授粉工人根據(jù)葉片上標記最多的進行授粉，還有就是別袋標記法，由育種者本人去F2田間選擇，看好的就把小袋別在上面作為入選標記，由后面的工作確定完成，這些也都是很好的做法。
3）測試方法
如果條件允許，盡可能多的測；如果條件不允許那怎么辦？就是加密實驗，一般的品種種到8萬株以上，只要果穗大小均勻，無禿尖，基本上抗性就過關(guān)了，再復(fù)雜的環(huán)境也沒有由于植株相近競爭更難受的了。
（未完待續(xù)）
