戴景瑞60年来我国玉米育种成功的主要经验

1选育单交种是主要的应用形式

玉米是农作物中利用杂种优势的典范。70年代以前我国玉米杂种优势利用以推广品种间杂交种、双交种等为主,70年代以后单交种因其杂种优势强、田间表现整齐加之亲本繁殖系数提高等因素而迅速成为杂种优势利用的主要形式,一大批优良单交种的相继育成与推广为玉米产量不断提高及品种更新换代做出了重要贡献。目前我国生产上应用的杂交种绝大多数都是单交种。

2系谱法、回交法、复合杂交、轮回选择等传统杂交方式是主要的育种手段

优良自交系的选育是成功组配高产优质多抗杂交种的前提,常规的系谱法是几十年来选育自交系的主要方法,并且取得了很大成效。同时,回交法、复合杂交、轮回选择也成为改良自交系的重要手段。

3引进外国杂交种作为原始材料是育种材料的主要来源

我国不是玉米起源地,对国外种质有相当大的依赖性。从外引杂交种中直接选育自交系成为通常的做法,且成效显著。年农业部从美国先锋公司引进24个杂交种,从中选出、(来自)以及、和郑32(来自)等优良自交系,后期育成的掖、郑58等优良自交系也都与这批引进的材料密切相关。年美国先锋公司在中国设立试验站并进行杂交种多点试验,从这批材料中育成、P、齐、丹、沈、18-等一大批优良自交系,拓宽了我国玉米种质的遗传基础,对品种更新换代发挥了重要作用。进入本世纪以来,各育种单位又开始大规模从进入我国市场的国外优良杂交种中选育自交系,有些已经组配出新的耐密植杂交组合。新一轮的引进与改良行动,对进一步缩小我国玉米种质与国外的差距必将产生重要的作用。

4选育和改良我国本土化自交系发挥了重要作用

玉米传入我国后,几百年来在全国各地复杂的生态条件下长期种植,逐渐形成了多种多样的地方品种。利用地方种质是解决适应性问题的重要途径。我国育种家通过挖掘地方品种资源、渗入外来种质、组建和改良群体以及向温带玉米导入低纬度种质等手段,不断丰富育种的原始材料,有效地缓解了玉米种质遗传基础狭窄的矛盾,为自交系的选育和杂交种的选配奠定了坚实的基础。典型例子是E28、丹、黄早四、昌7-2等的选育与利用。事实证明,充分发挥我国地方品种的特点,有计划地进行遗传改良是我国玉米种质创新的重要基础。

5庞大的育种队伍和广泛的地理分布以及相应的地区适应性的选择是成果形成的主要原因

由于科研体制及历史沿革等原因,我国玉米育种从业人员的数量十分庞大,从中央到各省、市的农院(所)、农业院校都有专门从事玉米育种的研究队伍。近20年来由于市场经济的发展,许多企业和个人也相继加入玉米育种的行列,从而形成了广泛分布于玉米产区的庞大的育种队伍,根据各自的实力开展多种形式的育种工作,从而保障了在各个不同生态区的不同时段都有玉米品种的更新换代。

6抗病性、抗倒性、耐密性的增强是玉米杂交种水平提高的重要原因

抗病性、抗倒性杂交种的选育是降低因病害流行及倒伏引起产量、品质降低最直接有效的途径,因而始终被育种家作为我国重要的育种目标,并选育出以中单2、丹玉13等为代表的抗病品种。经过几十年的实践,育种家逐渐认识到发达的根系、坚韧的茎秆、短窄直立的叶片及其适当的空间分布对于提高种植密度、提高光合效率、抵抗倒伏和病虫危害的重要性,选育出以掖单系列杂交种为代表的耐密型品种,引领了株型育种的革命。进入本世纪后耐密品种的选育已经成为玉米育种的主流,并极大地推动了农民种植习惯的改变。

7对杂种优势模式的探索和进步是中国玉米育种技术进步的重要标志

为了降低育种的盲目性,提高育种效率,我国育种者开展了杂种优势群划分及杂优模式创建方面的探索性研究。先后建立了旅大红骨、塘四平头、改良瑞德群、改良兰卡斯特群等多个各具特色的杂种优势类群,并在上述材料基础上构建了各类群间的杂种优势模式,从而充分有效地利用了这些材料的遗传潜力,大大地提高了育种效率。伴随分子技术的应用和低纬度种质的引进,我国玉米杂优模式的创建和优势群的划分不断向明晰、简化和创新方向发展,预计在未来育种工作中将发挥更大的作用。

8开发建设海南育种基地,实施北种南育和南繁加代为提高育种效率做出了巨大贡献

自上个世纪50年代开始,我国育种家就在广东、广西等省开展了异地繁育方面的研究。经过几十年的探索实践,北种南育已经成为玉米育种程序中非常重要的环节。近20多年来越来越多的育种单位及企业在素有天然温室之称的海南省建立了长期稳定的育种基地,开展一年2~3季的选育工作,为加快新品种培育及成果转化速度做出了贡献。

9分子标记辅助育种、转基因育种和单倍体育种等高新技术的研究和进展为新一轮育种成果的涌现奠定了初步的基础

未来的种业竞争焦点必然集中到现代育种技术上,只有实现育种技术的升级才能在将来的竞争中占有一席之地。这方面虽然起步较晚,但还是取得了可喜进展。目前抗病分子标记辅助育种、抗虫转基因育种、单倍体育种已经接近或进入到实用阶段,这些现代育种技术的成果有望在“十二五”期间在生产中发挥作用。

10对玉米育种的高度重视、支持和有效的管理是我国玉米育种事业壮大发展的根本保证

玉米育种一直以来受到政府的重视,并通过科技攻关、“”、“”、支撑计划等科技计划予以大力支持,对稳定育种队伍、提升育种水平起到了重要保障作用。近期启动的转基因重大专项则更加彰显了通过现代生物技术手段提升育种水平、赶超世界先进水平的决心。

来源:戴景瑞等:我国玉米育种科技创新问题的几点思考玉米科学,18(1):1~5

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