种业论坛

标题: 玉米育种三基础 [打印本页]

作者: 中国种业 时间: 2015-5-24 16:16
标题: 玉米育种三基础

国家玉米产业体系内部通讯

玉米育种三基础

作者：张世煌

   核心提示：玉米育种既要关注技术路线的调整与创新，更要把理论和技术路线落实到种质创新行动。

   一、育种研发涉及三项基础

   商业育种研发的基础，除管理因素外，概括起来就是理论方向、技术路线和种质基础三件事。

   1. 理论、方向和技术路线

   这涉及到理论和技术路线两项基础。育种目标确定以后，需通过相应的技术路线才能落实到种质改良，所以二者紧密联系在一起。方向确定了，若技术路线不匹配，仍达不到目的。

   经过十几年努力，多数育种者陆续接受现代育种理念，调整育种方向。除少数专家教授继续坚持落后的育种方向，或者说些摸凌两可、语焉不详的话，大多数人不可能再走回头路。即使曾经思维混乱的人也尝试着改变育种方向。

   企业和育种者若不把理论基础搞明白，不太容易抢占市场先机，更不能建立可持续的育种研发系统。国家玉米产业体系在过去9年，以及此前利用农业部重大项目的机会，组织研讨会和技术培训，宣传正确的理论和方向，至今抵制的人很少，但许多人可能没听懂，不敢落实到种质创新。这些企业，包括一些专家教授，把育种理论搞明白了，才敢真的调整方向，而不是犹犹豫豫。

   2.种质基础

   现在，玉米育种理论和技术路线正稳步落实到种质创新。少数育种者将率先取得突破，这需要5年时间，而在全国范围取得种质创新的普遍成效则至少需要10年积累。熬过最近这5年，企业和育种者就有了信心；坚持10年以后，我们就可以挡住先锋、孟山都等跨国公司在常规育种方面对中国种业的强大攻势。

   国家玉米产业体系克服了来自国内方面的阻力，引进和繁殖发放了一批美国商业自交系，鉴定对生物和非生物逆境的抗性，分析配合力效应，这些研究成果将冲破现行管理体制的束缚和权贵利益集团的阻挠，大多数育种者都将受益，普遍提升我国玉米育种的创新能力和技术水平。

   经过理论、技术到种质这一系列长期努力，我们完全不必惧怕跨国公司常规育种的技术优势。已经过去二十年，再坚持十年！到那时，天时、地利、人和的优势就都聚拢在我们方面。让我们拭目以待，但不是等着瞧，而是干着瞧！

   3. 还有阻力

   玉米育种三项基础，缺一不可。两端的理论和种质基础都在调整，双重利益集团已经很难施加影响，但中间的技术环节还有阻力。阻力来自落后的管理体制，更来自育种者内心深处顾虑重重。随着国家深化管理体制改革，现代农业产业技术体系不断完善，将冲垮双重利益集团的阻挠和封锁打压，逐渐消除顾虑。企业要冲破限制看长远，自主创新最重要。

   二、调整技术路线

   商业育种技术路线概括成如下五句话。这些是商业育种管理和设计pipeline时必须考虑的主要规律。

   1. 种质扩增与改良，增加育种材料群体内的遗传变异。扩大遗传方差才能提高选择相应，这是提高育种效率和遗传增益的基础。

   2. 育种材料归纳为两个杂种优势群，基础是SCA效应，分子技术只是一个灵敏的辅助工具。划分杂种优势群是玉米育种的技术需要。中国玉米产区环境复杂，使用的种质基础也复杂多样，但育种的种质基础必须高度概括和简单化管理，才能管理大规模的商业育种和提高效率。我们不妨称之为两个杂种优势列。这既是循环育种的理论基础，也是制定技术路线和实施种质改良与创新的实践基础。

   3. 在育种材料群体内施行循环育种，积累GCA。群间配组合，识别和提升SCA。育种材料群体内的等位基因频率逐渐向两边推开。

   4. 在育种圃施行高密度抗逆育种，利用G×E效应，在分离群体或遗传多样性群体内扩大遗传方差，从而容易扩大选择差和提高选择响应。长期坚持，将逐渐提高种质的抗逆性。选系早代的田间试验密度应增加一倍，筛选杂交组合的密度应增加25%~30%。

   5. 推广多点测试技术，利用G×E效应，准确评估和选择改良家系和杂交种。

   种质创新就必须调整技术路线。中国育种者通常只做表型选择，这给个人经验育种以无限遐想的自由空间，但不确定因素使企业无法控制投资风险。经验育种不可能掌控大量种质资源，更不能掌控滚雪球般产生的大量育种材料，因此没有可持续性。商业育种必须建立简单、有效、大规模流水线式的设计育种流程，其核心是配合力。

   选育自交系是商业育种的核心，早代选系更是关键。商业育种必须建立以GCA数据管理为核心的早代育种流程，高代选系则兼顾SCA，育种流程自然而然地进入产品创新阶段。

   目前是什么状态呢？

   大家欢迎种质扩增，因为能获得育种新材料。但获得新材料，仍然按照经验育种那一套旧的做法，效率仍然很低。国家玉米产业体系正引领企业和基层科研机构建立前育种研发体系和技术流程，通过示范，把理论、技术落实到种质基础，使玉米育种不再走回头路。

   懂不懂理论并不重要，体系在种质创新的实践方面做出示范，企业照着做就可以了。多群论者不要把局部经验和片面认识绝对化，把局部经验当成理论去推广。但体系科技人员和大型企业的育种研发负责人必须懂数量遗传学原理，否则领导不了商业育种流程。

   现在认识不统一主要是纠结高密度抗逆育种。最大阻力在思想认识。在市场经济环境中，中国几千家企业竞争激烈，将来能够存活的不超过十分之一，其中有创新能力的企业更少，不会超过2%~3%。技术路线稍有闪失就可能失去机会。各地育种者不要以经验和低水平的理论支持，使自己错过了创新机会。

   李竞雄先生在1990年南京会议上提出密植育种法。我是在2002年南京会议前后提出高密度育种策略，到2003年昆明会议就形成了较系统的技术路线。这些年育种实践进展缓慢，原因之一是没有经验的“经验主义”思想作怪。我不强调他们不读书，尽管他们确实不怎么读书，但我要说他们没经验，不动手做试验，或者试验中发生一点小问题就向后退缩，不动脑子思考就拒绝高密度育种。如果十几年前就开始高密度抗逆育种，今天就不至于被动了。

   八年多以前，农业部某领导说，中美在玉米方面的差距不是在缩小，而是在继续扩大。这话说到了点上。育种差距扩大的根源在于双重利益集团严重脱离产业需求，以错误的育种方向和技术路线阻碍科技进步。这大家都看得清楚。现代农业产业技术体系建设8年多以来，成功提升了中国玉米产业的生产潜力，缩小了与美国的差距，但以后的发展道路更漫长，更复杂。

   企业和青年科技人员要汲取历史教训，坚决调整育种技术路线。参加区试的大多数新品种产量潜力都很高，本质差别在抗逆性。双重利益集团和品种审定“指挥棒”片面强调高产，忽略了抗逆性。中国科技人员喜欢说“适应性”，这是一个很中国特色，也很耽误事的概念。遇到麻烦的时候，虚无缥缈的概念最有用，可以通过偷换概念的方式巧妙地摆脱囧境。但育种过程里也模模糊糊，能解决问题吗？还是强调“抗逆性”这个能够客观度量的通用概念好一些。国家区域试验强调产量，忽视抗逆性。我说这话不是评价他们心里怎么想，而是建立技术手段。当你还没有建立抗逆育种的统计学概念、技术手段和测试体系，就别说自己什么都掌握了。谦虚点好。

   科技人员要想一想，自己的育种材料与美国的差距在哪里？如果看不到背后隐含的理论、方向、技术路线差距，只看育种材料的表面差距，就看不出名堂，也找不到解决问题的途径。现在强调从技术路线方面找差距，找原因，才能采取有效措施推进种质创新，缩小与美国的差距。

   高密度只是抗逆育种的第一个突破口。育种试验田和品种区域试验超常规管理比较严重，这是国家玉米品种区域试验引导的错误方向。农业部种子局有责任纠正由于区域试验和审定制度，加上自以为是的“指挥棒”所指引的错误方向、技术路线和试验方法。不但误导育种方向，还降低了育种效率和竞争力。国家玉米产业体系要率先改正育种试验和测试方法，为企业做出示范。

   （本文是在2014年10月27日国家玉米产业体系关于育种的内部通讯的基础上扩充和修改而成。）

欢迎光临种业论坛 (http://bbs.chinaseed114.com/)