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国内玉米育种,为什么我们走得这么缓慢和艰难?添加时间:2015年12月11日   作者:兴农种业
最近几年,随着对国外一些优良商业自交系的应用和认识,一个大多数国内育种家不得不承认一个尴尬的现实,那就是与目前商业应用的国外自交系相比较,国内自交系配合力确实太低了。应该说,上世纪七十年代,国内外玉米育种上应用的种质水平是比较相近的,可就是这最近三十多年,我们被以先锋公司和孟山都公司为代表的跨国公司远远甩在后面,这到底是什么原因?个人观点,原因大概可以归纳为三个方面。
1.观念认识。大多数育种者对一般配合力循环改良没有清醒的认识,以唐四平头和旅大红骨为代表的国内种质,在遗传改良方面迟滞不前。举例来讲,目前公认改良最成功最有代表性的黄改系昌7-2,不过在七十年代黄早四基础上改良了一轮,而且昌7-2从1986年使用以来,到现在也近三十年了,很少有更成功的黄改系出来,好像育种家说的“走到死胡同”。与此相似,旅系改良进度也非常缓慢艰难。许多育种家这样说,昌7-2不好改,因为它已经在各方面很“完美”了。不可否认,昌7-2是里程碑式自交系,但我不认为它已经“完美”的说法。目前,还没有一个自交系能达到完美的程度,否则玉米育种也就没有存在的必要了。我们不必沉浸在昌7-2的一些优点上,诸如耐密性好、雄穗发达、花粉量大、灌浆快、结实性好,抗旱耐瘠,综合抗病性好等优点,且不说在抗倒性、早熟性、青枯病、南方锈病等方面,还存在不少缺陷,就在配合力方面,昌7-2与以前的自交系相比是不低,但如果与目前商业育种中经过十轮以上改良的自交系相比较,可就不是一个档次了。不乏有这样的实例,把国内黄改与国外现代商业父本系杂交加回交进行二环选系,以多点测试配合力评价为依据,晋级的仅仅是黄改占四分之一或更小比例的,黄改所占比例大的基本上都淘汰殆尽了;不仅黄改是这样,国内旅系,以及所谓的PA和PB与现代商业自交系一起,以配合力为标杆进行选系,结果何尝不都是这样。这说明了什么,恐怕大家心知肚明。而在另一方面,跨国公司凭借其对全球优秀种质资源的垄断、雄厚的资金投入、庞大的人才和技术网络,从上世纪七十年代,即开始了以提高一般配合力(GCA)和多环境测试(评价GCA)为核心的循环改良商业育种,近年来还采用单倍体和分子育种等先进手段,经过几十年十几轮的改良,最明显的结果是,父母本遗传距离趋于增大,SS-NSS优势群的分化形成,同时GCA得以持续稳定的提高。所以说我们的观念认识确实需要清醒了,不要再找“完美”、“难改”之类的借口,确立以提高一般配合力为核心的循环改良技术路线,持续进步,才能缩小与跨国巨头之间的差距。
2.资源限制或“乱”用。很多次听老专家的报告或文章,提到玉米育种应该“以国内种质为中心,把国外种质融入国内种质中”的观点。而在我看来,却恰恰相反(与爱国话题没有关系),即应该把国内资源融入到全球优异种质中去,才能发挥国内外种质的特点,为国内玉米育种做贡献。随着跨国公司在国内育种的深入开展,以及一些PVP解密自交系的引入和利用,世界范围内优良种质包括G39类、Iodent类、Oh7类、Oh43类、LH82类、Lan/LH123等优良种质已经涌入国内,甚至还有一些优秀的热带亚热带商业自交系种质,这些优良种质大多经过跨国公司以配合力为标准的多轮改良,配合力得以很大的提高,所以可以作为进一步遗传改良的基础资源,为国内种质进一步改良提供了极大的机遇。纵观目前国内对昌7-2的改良,来源大体可分为其它黄改系,旅系,还有少数兰卡,PB,这些自交系大多数配合力本身很低,所以改良的自交系不少,但大都没有什么明显进展。国内有人甚至用PA来改,甚至从郑单958中选育二环系。个人观点,只要明确育种目标,把握育种方向(杂优模式),兰卡、PB和Iodent甚至PA,都可以作为黄改系进一步改良的材料,或者把黄改系作为进一步改良手头商业父本的材料,路线上应该都没得问题,只要配合力高,进一步选择以配合力作为标准。
国内还有一种流行的观点,即所谓国外对国内。最明显的例子是国外杂交种对黄旅,出了良玉系列、京科系列、桥玉8号等不错的杂交种,许多大专家对这种模式也乐此不彼。但是,这应该是对全球种质资源认识不清、种质资源受到限制的情况下,迫不得已的权宜之计。目前,随着全球种业巨头在国内育种的深入,还有PVP保护过期自交系资源的引进,一大批遗传背景丰富、配合力高的优良国外种质应用在国内育种项目中,如果还局限于国内对国外这种模式,那就有些舍本求末了。正确的路线,应该以国外既已建立的杂种优势模式为基础,母本以现代配合力高的SS为主体,融入G39、Tuxpeno、PA等种质,父本以Iodent为主体,融入Oh7、LH82、Oh43、兰卡、ETO、黄改等种质,保持父母本的遗传差异和扩大遗传距离,对各自配合力进行持续改良。而如果把这些花费巨大人力物力把遗传距离拉开的资源再混在一起选系,显然得不偿失。从目前众多分子分析结果来看,放在全球资源大环境中,国内资源大多处于中间类型或偏父本类型(除PA稍微接近母系类群外),大多与Oh43类相对遗传距离相对近些。当然也有许多育种家把PA推向父本类,也选出一些不错的商业自交系,这类中间类型种质的走向,可以根据自己的育种目标和手头资源来源来定。昌7-2在以前黄改系的基础上有所突破,导入热带种质无疑起了很大作用,进一步的改良利用,需要以一般配合力为核心,融入到现代商业父本种质中去,才能在现代商业育种中发挥更大的作用。
3.方法策略。至于具体的改良方法,国内外基本上采用二环系改良,很多人不喜欢这种习惯叫法,改叫循环育种,国际上常称作系谱育种(pedigree breeding),或者叫再循环育种(recycling)。主要两个自交系直接杂交选系,但是回交或修饰回交(骨干优良自交系与原有选系组合杂交)应用也非常普遍。组群选系国内还有不少人在做,但这里不提倡,想想那么多种业巨头里那么多绝顶的育种家,也没有一个说搞群体的。但是需要指出的是,跨国公司早在三四十年前,围绕系谱育种、早代测试和多环境选择,早已建立了成熟的商业育种体系和标准的流程、稳定的规模、信息管理平台,实现了决策数据化、各部门之间的细致分工和资源共享,利用其垄断的全球优异种质,对材料定向进行改良。近年来,结合利用双单倍体育种、分子育种、转基因技术,育种效率越来越高,把国内种业甩得越来越远。为了不至于被跨国巨头拉的不是太远,我们必须建立适合自己的商业育种体系,除了充分利用南繁条件以外,双单倍体育种、分子标记辅助育种、转基因育种等加快了改良进度的手段,也必须跟上。只有建立和完善以提高遗传增益为核心的商业育种体系,加入现代技术不断加以改进,我们的民族种业才有一丝希望。
所以说,我们的国内育种家同胞们,应该从“完美”的幻想中清醒了,认识到不足,不要再找什么“难改”之类的借口,埋头扎扎实实进行种质持续改良,通过多环境测试,以配合力为选择标准,并逐渐利用一些新技术加快改良进度,奋起直追,一定等选育出越来越多超越昌7-2的自交系。
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