為育種創新夯實種源基礎
——2023年玉米種質資源精準鑒定工作交流暨抗旱優異種質及新品種展示會側記
農民日報·中國農網記者 祖祎祎 2023年9月6日
當前，正值玉米生長的關鍵階段，在我國最大的玉米制種基地——甘肅省張掖市，一場玉米種質展示活動在田間地頭火熱進行。
8月26日，2023年玉米種質資源精準鑒定工作交流暨抗旱優異種質及新品種展示會在張掖舉辦。在位于甘州區的甘肅省農科院張掖試驗場地，國家種質資源庫內的6000余份玉米種質資源正在接受抗旱性鑒定，吸引來自全國從事玉米種質資源保護利用、品種培育、種子生產經營等育種科研單位及企業代表150余人。育種家們匯聚田間地頭，查看玉米植株長勢，交流育種經驗，現場人頭攢動，氣氛熱烈。
優異種質抗旱“比武”
育種專家田間“探寶”
秋日午后，烈日當頭。在高旱鑒定試驗區，挺拔的玉米植株引得大家紛紛駐足圍觀。
中國農科院作物科學研究所副研究員李春輝介紹，一般玉米整個生長周期需要澆350—380方水，在高旱鑒定區，5月初玉米播種后，只澆了60方水，其余全靠雨養。“可以看到，有些材料已經旱死了，但部分優異資源仍然正常生長結實，非常難得。在今天這樣日曬情況下，葉色變化很小，這是抗旱性好的直觀表現。”
在如此“高壓”的篩選下，抗旱性能高下立見。
黑龍江省農科院玉米研究所副所長扈光輝對幾份資源十分中意，他左右撥動著玉米植株，又捏一捏果穗，考察著莖稈韌性和籽粒的飽滿程度。“你看，這資源抗旱性就十分出眾，出苗之后全程不澆水，還能結穗，能長成這樣，真不容易。”扈光輝告訴記者，近年來，黑龍江西部地區旱情多發，春天不澆水根本出不了苗，而這幾份資源讓他如獲至寶。
在制約我國玉米生產的危害因素中，干旱是影響最廣的因素之一。
中國農科院作物科學研究所作物種質資源中心副主任黎裕指出，全國每年有超過1/3的玉米生產受到不同程度的干旱危害，造成產量損失20%以上。篩選抗旱種質，培育抗旱節水玉米新品種，具有重大意義。
“本次展示現場位于我國典型的玉米灌溉農業區，年降雨量200毫米左右，展示的抗旱種質和新品種經得起生產實踐檢驗，有望在我國抗旱玉米育種中廣泛應用。”黎裕指出，解決生產突出問題的關鍵，在于優異種質的挖掘。
李春輝介紹，針對國家種質庫庫存資源和新征集育種材料，他們利用全生育期極端環境、限量灌溉等鑒定技術開展抗旱性鑒定，在張掖這片試驗田中，先后開展了6000余份資源的抗旱性鑒定評價，篩選出抗旱優異種質148份，公開向全國育種科研單位展示，并進行分發，實現共享利用。
看到資源的價值，扈光輝對此表示十分期待。“根據提供的資源遺傳信息，我們準備與本地種質結合，創制出新的抗旱種質資源，培育出更多生產上急需的抗旱品種，解決更多生產上的難題，保障農戶的種植效益。
促進資源挖掘利用
破解“無米之炊”困境
種質資源是開展育種工作的基礎材料，缺乏優質的種質材料，育種則會陷入“無米之炊”的困境。
玉米是我國主要糧食作物，占三大糧食作物產量的43%，在保障國家糧食安全方面具有舉足輕重的作用。
李春輝指出，我國玉米生產還面臨多方面嚴峻挑戰。一是與國際先進水平相比，我國玉米單產水平較低。二是面臨干旱高溫、病蟲害等制約因素。三是生產效率低下，籽粒機收面積不超過總播種面積的10%。通過培育耐密高產、抗逆抗病、宜機收的優良品種是目前最為有效的手段之一。
目前，我國國家種質庫保存玉米種質資源數量達3.6萬份。但近年來，如何高效挖掘利用這些資源，持續育成突破性品種，一直是種業科研的瓶頸。
2021年，為全面查明庫存資源遺傳多樣性及其可利用性，農業農村部種業管理司啟動了玉米種質資源精準鑒定專項，對我國國家種質庫中現存的玉米種質資源開展精準鑒定，篩選優異種質資源，并闡明利用技術途徑，充分發掘符合未來育種需求的優異種質和基因資源。
農業農村部種業管理司有關處室負責人介紹，目前，工作已取得階段性進展。圍繞種業和產業面臨的單產低、綠色高效優質種質匱乏等問題，從國家種質庫中遴選出核心玉米種質資源，開展了產量、配合力、基本農藝性狀、抗旱性、抗穗腐病、耐高溫、品質等性狀的精準鑒定，通過表型鑒定挖掘出高產宜機收、抗旱耐高溫、抗穗腐病和銹病等一批資源，并闡明了育種可利用途徑。
這些優異資源，將為解決各生態區的生產問題提供支撐。李春輝舉例介紹，團隊鑒定玉米地方品種“糯苞谷”時發現，穗腐病抗性達到高抗，而近年來我國每年審定品種中穗腐病抗性達到“抗”以上的品種不到5%，其育種利用價值可以想見。
對標各主產區育種需求
開展資源精準鑒定
交流會上，東北區、黃淮海、西北區、西南區精準鑒定負責人分別報告各區域的工作進展，并對下一階段工作思路開展交流研討。
黃淮海是我國主要夏玉米區，占全國總面積1/3，近年高溫干旱，陰雨寡照，病蟲害嚴重，各種災害頻發，外加獨特的一年兩熟模式，這個區域極具特殊性。
河南省農科院李會勇研究員表示，對于黃淮海地區的玉米品種來說，要求非常嚴苛，耐高溫、耐陰雨寡照、抗莖腐、抗穗腐、抗銹病是“標配”，再加上適合籽粒機收、節水節肥才是“高配”。“此次鑒定工作中，團隊對540份地方品種和500份自交系的產量性狀進行了精準鑒定，共篩選出一批耐高溫、生育期適中、株型合理、產量高的地方品種和自交系153份。綜合各項優異性狀，最終篩選出小粒紅、五花玉米等10份優異種質資源，有望為解決該地區玉米生產難題提供解決思路。”李會勇提到，下一步，將找尋栽培種“丟失的基因”，創制滿足黃淮海育種需求的玉米新種質，拓寬黃淮海現有種質資源的遺傳基礎。
而在我國最大玉米商品糧產地東北地區，生產規模大、機械化程度高、商品率高、專業化水平高等特點又為育種提出了新要求。
為滿足東北區玉米育種需求，扈光輝團隊在國家玉米種質資源庫中選擇了一批適用于東北區的地方品種，初步選出適宜東北區的具有高產、高配合力、抗病、耐密、抗倒伏等目標性狀的玉米自交系600份。通過一系列篩選鑒定，目前初步篩選出二黃洋棒子、黃馬牙W等十大優異地方品種。
在我國西南玉米區，同樣鑒定出一大批符合生產需求的各種類型的優異種質，其中有些已經在育種中發揮了重要作用。
貴州省農業科學院旱糧研究所吳迅研究員介紹，近年發掘出的優異自交系QB5725具有高抗南方銹病、品質優、配合力高和適應性廣等突出優點，2022年度以該自交系為親本組配的雜交組合參加國家黃淮海區域的各級試驗有12個，已被全國20多家科研單位和企業進行有效育種利用。
在“十年九旱”的西北玉米區，抗旱是育種上始終繞不開的課題。針對抗旱資源的篩選，甘肅省農科院作物所周玉乾研究員介紹，2022年，團隊近年來重點開展抗旱種質鑒定與利用，對玉米種質資源精準鑒定專項廣泛征集的6000余份自交系和地方種質，在張掖經高旱處理，已篩選出了近200份抗旱材料。
周玉乾希望，育種家要廣泛的合作交流，不僅僅是材料的交換，更是思想的交流，在尊重原創的前提下，積極分享各個區域生產上應用的育種材料，資源鑒定工作才更有意義。
