
一、寫作本文的目的和起因
寫作本文的目的是探索作物育種的規律。其起因較為復雜。閑聊如下。
我真正的寫作始于 1982 年讀研期間,限于學術,后持續 20 年多年,雖然再之后并未完全中斷,但明顯減少。我開始寫科普性文章,其起點大約是 2010年,起因是 2007 年科技部將“轉基因研究”列入全國頂級科技計劃——首批 16 個重大科技專項,與大飛機、新一代通信、艾滋病等一道,國家大力度資助。此后不久轉基因爭論十分激烈,起初我只是圍觀,一段時間之后,我對反轉基因言論實在看不下去了,在新浪網開通“博客”,網址是//blog.sina.com.cn/science1996,開始了以轉基因為主的科普寫作,打發業余時間,但從不參與爭論。后來,2009 年我在國家第二輪資助中主持了轉基因棉花產業化研究課題,科技部對課題負責人提出科普轉基因的要求,要求寫文章,作講座,并列入考核指標,于是轉基因科普成為了我的“正業”的一部分。
隨著科技部重大專項課題的結束,轉基因科普寫作也陷于“疲勞”,長江流域棉花產業萎縮,加之我國糧食作物轉基因產業化遙遙無期,根本看不到曙光,數年后在科普寫作的路上,轉向種業,尤其是水稻種業。在這一領域,我寫出不少總結成“現象”類的文章,如水稻、玉米大品種的“骨干親本現象”,水稻育種的“華占現象”、“粵稻現象”,還有水稻育種革命的“偶遇想象”(四次偶遇、四次革命)、“主效基因鬧革命現象”(主效基因鬧革命)、中國種業的“民退國進現象”、“央企有種現象”、種業公司“億元魔咒現象”,等等。每一個“現象”的背后都有值得深入思考的地方,都隱藏著一個看不見的東西——最有價值的東西。
今天寫一下小麥育種的“周麥現象”。 寫作本文的目的是探索作物育種的規律。對小麥育種,我是門外漢,有錯誤之處,歡迎粉絲善意指出。
二、“周麥現象”的特點及其證據
“周麥”是河南省周口市農科院(前身周口地區農科所)育成的小麥品種的專用名稱。杜娘告知,周口農科院1979年開始小麥育種,至2024年,最新審定或結束試驗品種的編號至少為“周麥52”。當然,有些編號可能刻意未用,有些編號的品種可能沒有通過審定,我估計大約通過國審或省級審定的品種30多個。我對小麥育種是門外漢,因關注作物育種方面的信息,時間久了,“周麥”給我留下了深刻的印象。于是又特意地去了解了一些關于“周麥”的信息,主動搜索了一些關于“周麥”的文章,發現“周麥”的里程碑事件是周麥9號和1984年鄭天存團隊創制的“周8425B”。
我之所以提出“周麥現象”,并碼字討論,是覺得“周麥”成為作物育種的一種“現象”,值得種業界人士關注,甚至思考和探索,特別是對于育種者,應該可以從中發現一些有價值的東西。我說的“周麥現象”,至少有以下事實支撐,或者說“周麥現象”有以下特點。
1. “周麥”在生產上的大品種多
2004-2020年全國年推廣面積500萬畝以上的小麥品種共計43個(陳新宏,2024-12-14,一麥眾承),筆者根據全國農技中心的數據統計,2021-2023年全國年推廣面積前10名的品種新增5個。在這48個大品種中,周麥16、周麥18、周麥22、周麥27、周麥36位列其中,占比10%以上,與“鄭麥”系列入圍品種數相同,居首位。作為一個地區或市級農科院,育種家在“五子登科”(即一個本子、一把尺子、一頂帽子、一雙靴子、一個袋子)的“裝備”狀態下,憑著“一把尺子一稈秤,用牙咬,用眼瞪”的“經典”和“生物”手段(當然近些年有很大改觀),從1979年以來,在2004-2023年的20年里,培育出了5個年推廣面積超過500萬畝的大品種,占全國同期大品種總數的10%以上,位于全國小麥育種機構之首。可以說,令人嘆為觀止。
表1 2004-2020年全國年推廣面積500萬畝以上大品種(萬畝)


表2 2016-2023年全國小麥推廣面積前10名品種和面積

2. “周麥”被用作育種親本產生的衍生品種多
第一,在2004-2023年的48個大品種中,周麥作親本的子一代品種有11個,除5個“周麥”系大品種外,還有百農AK58(周麥11)、百農207(周麥16)、中麥895(周麥16)、鄭麥7698(周麥16)、鄭麥379(周麥13)、鄭麥1860(周麥22),占比22.9%。(括號里的“周麥”是親本之一)。
第二, 僅1984年創制的“周8425B”這一種質資源,經周麥11、周麥12、周麥13、周麥15、周麥16、周麥17衍生出的品種如下圖。

周8425B具有優良農藝性狀和良好的配合力,尤其是突出的成株期條銹病和葉銹病抗性,其本身以及由其衍生的周麥13、周麥16和周麥22等已成為我國多個麥區的重要育種親本,至2023年已育成審定衍生新品種966個(國審345個,省審621個),形成了以周麥、鄭麥、百農、豫麥、豫農、存麥、中麥等為代表的系列品種,種植面積占黃淮南片麥區65%以上,為小麥品種更新換代、生產發展及我國糧食安全和農民增產增收做出了重要貢獻(李廣偉等,Plant Comm,2024-12-16)。
根據對“周8425B”作骨干親本衍生審定新品種的統計,全國共有12省(區、市)197家育種科研單位,利用“周8425B”作骨干親本育成審定新品種415個(包括國審品種123個),其中黃淮麥區育成衍生審定品種405個,河南省育成衍生品種192個,其中這個項目的6家主持、合作單位審定小麥新品種51個,形成了“周麥”“鄭麥”“百農”“中麥”“存麥”“豫麥”等多個主推品種,占黃淮麥區(南片)推廣品種的65%以上。(尚偉民,2023-7-28,中國農村科技)
據周口市農科院統計,自上世紀八十年代以來,至2020年,全國12個省市172家育種單位利用周8425B育成通過國審和省級審定的衍生小麥新品種325個,累計推廣5.8908億畝,2018-2020年累計推廣2.0377億畝。
第三,周麥22的衍生出45個品種(李吳佳等,2023-9-9,作物學報公眾號),如下圖。

可見,“周麥”特別是“周8425B”是小麥育種的重要“骨干親本”,衍生品種多。
3.“周麥”及衍生品種獲得的科技獎勵多
“周8425B”的后代中,表現優秀者眾多,其中“百農矮抗58”、“鄭麥7698”兩個新品種分別獲得國家科技進步一等獎、二等獎;“周麥12”、“周麥22”、“百農207”和“周麥11”、“周麥16”、“周麥23”等6個新品種分別獲河南省科技進步一等獎和二等獎。(尚偉民,2023-7-28,中國農村科技)《矮桿大穗、抗病抗逆小麥骨干親本新種質周8425B創制與應用》于2020年獲河南省科技進步一等獎。還有,周麥9號榮獲國家科技進步二等獎。
不完全統計,“周麥”及其衍生品種獲得國家科技獎勵3項,河南省科技進步一、二等獎4項和3項。10項國家、省科技進步一、二等獎,這是何等的“重量”!
4.“周麥”育種模式近親交配的多
“周麥”真正引起我關注的是它們的“配組”方式,所以有了這篇小文。據筆者不完全統計,“周麥”系列品種的名稱、審定編號、親本來源如下表。

從上表可見,自周8425B這一材料1984年創制以后,從周麥11開始,31個品種每個品種均有至少1個親本是“周麥”,其中有16個品種全是“周麥”/“周麥”;31個周麥品種,使用親本67次,非周麥親本或周麥衍生系親本僅13次。近親配組十分普遍。
5. “周麥”現象持續不斷
第一,“周麥”系列大品種持續不斷。本世紀以來,大部分年份的大品種,都有“周麥”的身影。2004年審定的周麥18在2004-2007年成為大品種,2003年審定的周麥16在2010年成為大品種,2007年審定的周麥22在2011-2016年成為大品種,2011年審定的周麥27在2016-2017年成為大品種,2018年審定的周麥36在2022-23年成為大品種。
第二,“周麥”衍生出的大品種持續不斷。比如:百農AK58(周麥11//溫麥6號/鄭州8960,國審麥2005008) 2008-2016年連續9年、百農207(周16/百農64,國審麥2013010 )2016-2022年連續8年、中麥895(周麥16/荔墾4號 ,國審麥2012010)2016-2020年連續6年、鄭麥7698(鄭麥9405/4B269//周麥16,國審麥2012009)2015-2017年連續3年、鄭麥379(周13/D9054-6,國審麥2016013)2018-2023年連續6年成為大品種、鄭麥1860(周麥22/鄭麥1410//鄭麥0856,國審麥20190027)2021-2023年連續3年成為大品種。
第三,“周麥”近親交配的育種模式持續不斷。2024年最新審定的“周麥52號”(豫審麥20242025)的親本來源就是“周麥32號/周麥36號”。
僅憑以上5點,可以說“周麥”現象毋容置疑,“周麥”系列的大品種多;“周麥”的衍生品種多,衍生品種成為大品種的也多;“周麥”及衍生品種獲得的科技獎勵多、層次高;“周麥”育種模式近親交配的多;“周麥現象”持續不斷,也是毋容置疑,周麥系列大品種持續不斷;周麥衍生品種也持續不斷成為大品種;周麥獲得科技進步獎也持續不斷,周麥育種近親交配方式,也是持續不斷。
三、“周麥現象”的思考和啟示
從打開Word準備碼字聊一下“周麥現象”開始,我的出發點和落腳點就是想從中得到一些啟示,發現一些有益于育種的新東西,沒有其它任何意圖,更無商業的目的。我與周口市農科院、鄭天存研究員及后繼者等沒有任何交集,寫作此文純屬興趣使然。“周麥現象”給我的初步啟示大致有以下五點。
第一,“雜交有益,近交有害”,是祖師爺達爾文總結的生物學規律,但是那討論的是自然情況下的情形,在作物育種這種強烈人為干預生殖的情況下,可能是另一番景象,自花授粉作物可能更為如此。“周麥現象”的出現,是不是說明,雜交有益,人工選擇條件的近交也可能是有益的?因為人工選擇大大淘汰了不利基因,提高了保留群體中有利基因的頻率。
第二,育種學教科書強調雜交育種親本選擇的“差異性”,但“周麥現象”是不是告訴我們,“親本差異”不一定要是地理的、親緣的、生態的差異,只要是遺傳的、等位基因的差異即可?因為雙親只要等位基因有差異,后代就有可能出現基因的重組,形成新的遺傳變異,進而形成新的品種。
第三,“周麥現象”是不是同時也告訴我們,“親本差異”不一定是越大越好,有一定的差異足以引起遺傳重組、形成新的表現型即可?甚至是不是還告訴我們,親本差異過大,即差異的基因位點過多,有利基因重組在一起的概率反而降低,在有限的群體中難以選擇得到有利基因型?
第四,根據“周麥現象”,我們是不是可以猜想,基因組功能基因之多,兩個親本差異的基因也足夠之多,即使有一定血緣關系的后代,之間的基因差異也是足夠之多,其雜交后代基因重組,足以形成新的品種,而已有的有利基因組合還不易因重組而分散?
第五,“周麥現象”是不是說明,表現優秀、親緣關系相近、但仍有一定差異的A品種和B品種雜交,是自花授粉作物雜交育種的一種配組范式?如是,作物育種教科書關于雜交育種的“親本選擇原則”是不是應該更新或改寫?有些育種家一輩子育成的品種總是難以超群,是不是“掉進了”育種學教科書親本選擇原則的“坑里”?
以上五點啟示,純屬猜想。有錢、有閑、有條件、有論文需求的人士,可以對“周麥”系列或其它系列的品種、親本進行基因組全測序和功能基因解析,分析得出科學的結論。甚至還可對“周麥”創始人鄭天存研究員2006年退休后的豐德存麥系列、存麥系列、艾麥系列等品種及其親本一并分析。這樣,“周麥現象”的根源就會大白于天下。隨便說一句,在我的印象中,小麥雜交育種近親配組的現象似乎十分普遍,水稻中也有類似現象,只是“周麥現象”最為突出而已。













