东北春玉米区育种现状及展望

管理员 · 发表于 2023-11-21 08:53:48

   以下文章来源于南北学苑，作者扈光辉

   一、主要的杂优模式及种质资源情况

   东北春玉米区种植面积较大，因生态环境等因素与欧美主要玉米种植区域相似，加之更切合欧美等种业强国育种资源，故该区域玉米育种和生产一直受到国内外种业公司的青睐，这导致该区域种质资源来源相对国内其他区域更加丰富，主要包括欧洲早熟资源（德国、法国），美国种质资源（美国科迪华、美国拜耳），国内资源等。按照国家玉米区域试验分组划分，对应的将东北区玉米种质资源以下5个区组。

   1.北方极早熟区：主要包括欧洲硬粒，Iodent，主要杂种优势模式以ID×欧洲硬粒为主，包括部分三交种。来源主要以德国KWS、法国利马格兰、法国RAGT、Maisadour Semences S.A.、法国科萨德种业有限公司和国内早熟区育种单位创新的种质为主，对应的国内公司有垦丰、利马格兰、益农、东北丰等种业公司。

   代表性种质包括德美亚系列的KW5G321、KWS49、KW1A139，益农玉系列的R0102、R04053、R11012，东北丰系列的LCN1635、LEN1811、LIN2247、LIN2248、LAN1518、LEN1825，CS系列的226YA988、227V600×227V539、111B791，华庆系列的QF3070、QF1346、克玉系列的HB410、HA131等自交系。

   2.北方早熟春玉米区：以Reid类为代表的SS类和包括Lancaster、Iodent、塘四平头的NSS类及欧洲硬粒资源为主，主要杂种优势模式为SS×NSS，NSS×欧洲硬粒。

   代表性种质包括先玉1219的亲本PHEHG、PHF1J，迪卡系列的MEK2967、R1922Z、V8633Z、W3594Z，利合系列的NP01153 、NP01185、NP01154，德美亚3的亲本9F592、6F576等。

   3.东华北中早熟春玉米区：母本多数是以SS类为主，父本主要以Lancaster和Iodent种质为主，杂优模式主要以SS×NSS占主流，主要种质有迪卡类的W6199Z、A4429Z、R1751Z、HCL503，和育187的亲本V76-1、WC009等品种的亲本。

   4.东华北中熟春玉米区：主要以X系、SS类、NSS以及塘四平头为主，杂优模式主要有SS×NSS、X系×塘四平头，多数以改良先玉335为主，代表性种质包括YTH001、TCB01、PH2GAA、PH26JA、Z47、S904等。

   5.东华北中晚熟春玉米区：主要以X系、Reid类、PH4CV改良、塘四平头为主，杂优模式主要有SS×NSS，X系×塘四平头，以类先玉335和郑单958、迪卡类型作为种质改良的主要方向，代表性种质有XL21、H2671、T12067、F0001、GS792等自交系。

   二、当前东北区玉米育种的现状

   1. 东北北部区域（黑龙江）生产上占主流的玉米品种呈现出“两头在外”的现象，本土育种单位优势不强，种质占比较低，国外品种呈现出强劲上升势头。

   2. 缺乏新的杂种优势模式，同质化品种较多，欧洲早熟种质和地方品种的早熟性、适应性未能和美国高产等性状结合上，创新的优异新种质不多。

   3. 具有突破性增产潜力、满足专用需求、绿色的种质资源缺乏，精准鉴定的技术手段落后，大量优异的种质资源发掘不够，对创新产生的数量庞杂的DH系进行鉴定的手段和方法不多，鉴定的试验点次不够，鉴定不充分，同时对能够抗突发性潜在危害的种质发掘不够；育种创新手段仍相对落后，分子标记辅助育种、全基因组选择育种、基因编辑等生物育种手段与常规育种结合不紧密，多数仍处于实验室和论文中。

   4. 种业公司虽然较多，但进入国家种业阵型的公司不多。目前具有国家育繁推一体化资格的种业主要包括黑龙江的垦丰、富尔、龙科、益农4家；吉林省鸿翔、吉林云天化等7家；辽宁省东亚种业、丹东良玉、丹玉种业等公司，其中真正能够与国际种业相抗衡、有竞争力的企业较少，企业面临着育种人才流失、人才引进难的问题、缺乏长远规划和重短期利益的局面。

   三、对当前东北区玉米育种的思考

   1. 多渠道拓宽种质基础，提高创新种质水平

   （1）加强外来种质引进与本土化应用。解密自交系（Ex-PVP）为我们提供了大量SS和NSS类商业资源，依据国际上多年来形成的SS/NSS模式，把国内现有种质融入全球资源，也许是商业育种种质利用的上策。在规避EDV风险的基础上，应合理利用外来杂交种和国外杂交种亲本，并重视与本土优异种质融合应用。

   （2）加强热带和亚热带种质在北方的利用。热带和亚热带种质具有抗病性好、抗逆性强、配合力高等优异特点，但由于其在温带利用存在着光温敏感等问题，直接利用难度大。建议将黄淮区或东华北晚熟区已经改良过且含有少量热带血缘的种质作为桥梁，针对对欧洲硬粒和欧洲杂交种母本，通过多种技术手段将温带种质与热带种质充分重组，创新温带早熟或极早熟种质，拓宽早熟区玉米遗传基础，可能会对北方早熟区玉米育种产生积极的作用。

   （3）加强早熟和极早熟种质资源创新。我国早熟和极早熟种质资源匮乏，有效活动积温≤2000℃的超早熟种质数量更加缺乏。欧洲硬粒种质是一个相对独立的种质类型，是欧洲发达国家种业公司在我国早熟区主要利用的一类种质，我国在此类种质的创新并取得明显突破的种质不多。目前，早熟区和极早熟区域玉米种植面积呈现出扩大的趋势，但现有品种多以欧洲种业公司为主，因此创新、引进早熟种质，掌握该区域的玉米种质主动极为迫切。

   2. 加强优良种质的精准鉴定和创新利用

   （1）对来自于国外及国内的各类种质资源进行精准鉴定，鉴定性状与生产需求要紧密相关，多环境条件下系统鉴定早熟性、产量、品质（脂肪、蛋白）、病害（玉米穗腐病、茎基腐病、灰斑病、弯孢叶斑病）、抗非生物逆境胁迫（抗旱性、耐冷性、耐热）、营养高效利用（氮磷高效利用）、耐盐碱、配合力测定等，建立起性状丰富和完备的表型数据库，并挖掘出目标性状优良的优良种质。

   （2）利用优良种质与新进外来种质建立新的杂优模式，通过将筛选出的核心优良种质与CIMMYT、美国、欧洲、热带种质组建人工合成群体，建立适合东北区生态的杂种优势群体。

   （3）构建高效的精准鉴定技术体系。利用分子标记技术、全基因组选择育种技术精准高效的鉴定种质资源，并将生物技术手段和表型鉴定相结合，构建以病害抗性等目标性状的分子鉴定技术体系。

   3. 应用现代育种技术和创新合作机制协同提升育种效率

   充分发挥现代育种技术在育种中的重要作用，将DH技术、分子标记辅助育种技术、全基因组选择育种等技术与常规育种技术相结合，提高种质创新效率，建立起以应用核心种质为基础的底盘育种群体，充分利用各生态区特点，形成多单位参与的群体评价、筛选体系；按照国家种业振兴的重要指导精神，坚持企业为种业创新的主体原则，从顶层设计、利益分配、项目带动等渠道上，突破企业、科研单位各自为政，育种和市场两层皮的壁垒，形成分工明确、责权利明晰的互为利益共同体，真正实现企业、高校和科研单位的实质性深度融合。

   来源：南北学苑扈光辉

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