中国玉米杂种优势模式的类型及未来利用探讨

      以下文章来源于南北学苑 ，作者王利明

      玉米杂种优势模式对于提高玉米产量、改善品质和增强抗逆性具有至关重要的作用，深入理解和优化杂种优势模式将有助于推动中国玉米育种事业的持续发展。

      一、研究玉米杂优模式的重要性

      玉米是中国重要的粮食作物和饲料作物，在保障国家粮食安全和农业经济发展中占据着举足轻重的地位。杂种优势的利用是玉米育种取得成功的关键因素之一，而明确有效的杂种优势模式则为杂交种选育提供了重要的理论指导和技术支撑。依据杂种优势模式进行杂交种选配能够提高育种效率。育种工作者可以快速筛选出可能具有强杂种优势的组合，减少不必要的杂交组合配制和田间试验工作量。

      二、中国经典的玉米杂种优势模式

      在国内玉米育种研究的早期，形成了具有中国特色的几种杂种优势模式。

      1.兰卡斯特×旅大红骨:中单2号（MO17×自330），丹玉13（MO17×E28）

      2.Lancaster×四平头模式:黄莫（417）（黄早4×MO17），吉单180（吉853×MO17）

      3.Reid×旅大红骨:掖单13（478×丹340），东单60（A801×丹598）

      4.旅大红骨×P群:农大3138(综31×P138)，豫玉22(综3×豫自87-1)

      5.瑞德×P群，:农大108(黄C×X178)，蠡玉16(953× 91158)6.黄改×P群:沈单16（K12×沈137），鲁单981(齐319×LX9801)

      三、杂种优势模式的演变

      随着国外种质的引入和国内自交系改良工作的推进，新的杂种优势模式不断涌现，一些新的模式在生产中得到广泛应用，极大地提高了玉米的产量水平。

      1.改良Reid×黄改:郑单958(郑58×昌7-2) ，伟科702(WK858×WK798-2)。

      2.坚秆×兰卡斯特或ID:先玉335 (PH6WC×PH4CV),中科玉505(CT1668×CT3354)

      3.（P+Reid）×X系:登海605(DH351×DH382),登海618(521×DH392)

      4.X系×黄改:京科968（京724×京92 ）,京农科728（京MC01×京2416 ）

      5.X系×旅大红骨:良玉88（M54×S122）,农华101(NH60×S121)6.热源×（Reid+旅大红骨）:川单99（ZNC442×SCML0849）

      除了上述杂优模式，还有先锋选系×迪卡选系，早熟区特有模式等，总结以上杂种优势模式，选配遗传基础差异大、遗传距离远的亲本，有利于提高杂种优势的表现。

      分析到此，真的会让人感觉育种很简单，只要是按照总结好的杂优模式去选系、组配就好了，但实际情况是多数育种人员终其一生也未能选育出令自己特别满意的品种，只能是弄几个二流品种给单位或老板交差。究其原因，与杂优模式有关的因素，一是杂优模式具有时效性，当生产条件发生改变后，就不再适用，需要跟上生产上最近使用的杂优模式并不断创新；二是不同地区的生态条件差异较大，一些在特定地区表现优良的杂种优势模式可能无法适应自己所在的区域，需要对不同生态类型的杂种优势模式进行优化；三是创新杂优模式确实很难，多数育种人员只能是跟在后边模仿育种。

      四、杂种优势模式的新方向

      随着耐密中小穗型新品种MY73，康农玉8009，YD819的出现，又产生了一些新的杂种优势模式。康农玉8009（T1932×QB5746），YD819（T1932×QB5725）属于使用热带种质改良坚秆×兰卡斯特模式，模式比较明确。但MY73（T1932×T856）杂种优势模式暂时未能在正式的文献中查到。MY73母本T1932来自PH6WC和欧洲硬粒种质，父本是欧洲种质与热带抗源及黄改系的聚合后代，有同行说主要来自于新A3,分子检测MY73父本也确实主要是黄改种质，因此MY73的主要杂优模式应该是坚秆×黄改，历史上坚秆×黄改一直没有大品种出现过。由于新A3也含有少量Reid种质，所以新A3算是我们以前讨论过的坚秆黄改，那么MY73的父本和母本遗传距离不像其他强优势杂交种双亲那么远，可以说MY73是坚秆×黄改模式的突破。如果MY73的杂优模式是坚秆×坚秆黄改，那绝对是杂优模式的一大创新。

      随着育种技术的进步，特别是各种优良基因的挖掘及分子标记的开发，将多个优良基因，包括抗病、抗虫、矮秆、高产、优质等基因聚合在一个亲本内成为可能，在特定栽培条件下，优良自交系也有可能达到杂交种的产量水平，虽然由于商业利益原因不可能直接推广优良自交系，但亲本选配时遗传距离大将不再是必须考虑的问题。

      五、问题探讨

      随着耐密植品种的大面积推广，传统的杂种优势模式受到挑战。传统的杂种优势越强，植株、茎秆、根系、果穗都会表现强优势，植株上的强优势限制了密度的提升。强杂种优势的概念也在从单株强杂种优势向群体强杂种优势转变，紧凑型育种已经使得一半（应该是保守的说法）以上种质被淘汰，现在的矮秆紧凑型必然会再次淘汰一半以上的种质，这会不会使得种质资源的瓶颈变得更卡，是值得每个育种人深思的问题，种质资源扩增工作依然任重道远。

      随着生产上种植密度的加大，未来的杂交种大概率会更多体现在群体强杂种优势。只要双亲足够好，不需要太高的特殊配合力，双亲遗传距离有可能会逐渐变小。一般认为，对杂种优势的利用，不仅仅是体现在产量上，更主要的还体现在抗逆性和适应性上，即适应气候环境条件变化的能力上。而双亲遗传距离较近的杂交种在正常气候条件下能够通过栽培途径取得高产，但是否会在极端特殊气候条件下暴漏出风险？

      中国玉米杂种优势模式在过去取得了显著成就，但仍面临诸多挑战。仍需要通过不断创新和深入研究，构建更加完善、高效、且安全的玉米杂种优势模式，推动中国玉米产业迈向新的高度。