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國內玉米育種,如何改良進度?
來源:好農資招商網    2015-5-23 9:50:00
    

  最近幾年,隨著對國外一些優良商業自交系的應用和認識,一個大多數國內育種家不得不承認一個尷尬的現實,那就是與目前商業應用的國外自交系相比較,國內自 交系配合力確實太低了。應該說,上世紀七十年代,國內外玉米育種上應用的種質水平是比較相近的,可就是這最近三十多年,我們被以先鋒公司和孟山都公司為代 表的跨國公司遠遠甩在后面,這到底是什么原因?個人觀點,原因大概可以歸納為三個方面。

  1.觀念認識。大多數育種者對一般配合力循環改良沒有清醒的認識,以唐四平頭和旅大紅骨為代表的國內種質,在遺傳改良方面遲滯不前。舉例來講,目前公認改 良最成功最有代表性的黃改系昌7-2,不過在七十年代黃早四基礎上改良了一輪,而且昌7-2從1986年使用以來,到現在也近三十年了,很少有更成功的黃 改系出來,好像育種家說的“走到死胡同”。與此相似,旅系改良進度也非常緩慢艱難。許多育種家這樣說,昌7-2不好改,因為它已經在各方面很“完美”了。 不可否認,昌7-2是里程碑式自交系,但我不認為它已經“完美”的說法。目前,還沒有一個自交系能達到完美的程度,否則玉米育種也就沒有存在的必要了。我 們不必沉浸在昌7-2的一些優點上,諸如耐密性好、雄穗發達、花粉量大、灌漿快、結實性好,抗旱耐瘠,綜合抗病性好等優點,且不說在抗倒性、早熟性、青枯 病、南方銹病等方面,還存在不少缺陷,就在配合力方面,昌7-2與以前的自交系相比是不低,但如果與目前商業育種中經過十輪以上改良的自交系相比較,可就 不是一個檔次了。不乏有這樣的實例,把國內黃改與國外現代商業父本系雜交加回交進行二環選系,以多點測試配合力評價為依據,晉級的僅僅是黃改占四分之一或 更小比例的,黃改所占比例大的基本上都淘汰殆盡了;不僅黃改是這樣,國內旅系,以及所謂的PA和PB與現代商業自交系一起,以配合力為標桿進行選系,結果 何嘗不都是這樣。這說明了什么,恐怕大家心知肚明。而在另一方面,跨國公司憑借其對全球優秀種質資源的壟斷、雄厚的資金投入、龐大的人才和技術網絡,從上 世紀七十年代,即開始了以提高一般配合力(GCA)和多環境測試(評價GCA)為核心的循環改良商業育種,近年來還采用單倍體和分子育種等先進手段,經過 幾十年十幾輪的改良,最明顯的結果是,父母本遺傳距離趨于增大,SS-NSS優勢群的分化形成,同時GCA得以持續穩定的提高。所以說我們的觀念認識確實 需要清醒了,不要再找“完美”、“難改”之類的借口,確立以提高一般配合力為核心的循環改良技術路線,持續進步,才能縮小與跨國巨頭之間的差距。

  2.資源限制或“亂”用。很多次聽老專家的報告或文章,提到玉米育種應該“以國內種質為中心,把國外種質融入國內種質中”的觀點。而在我看來,卻恰恰相反 (與愛國話題沒有關系),即應該把國內資源融入到全球優異種質中去,才能發揮國內外種質的特點,為國內玉米育種做貢獻。隨著跨國公司在國內育種的深入開 展,以及一些PVP解密自交系的引入和利用,世界范圍內優良種質包括G39類、Iodent類、Oh7類、Oh43類、LH82類、Lan/LH123等 優良種質已經涌入國內,甚至還有一些優秀的熱帶亞熱帶商業自交系種質,這些優良種質大多經過跨國公司以配合力為標準的多輪改良,配合力得以很大的提高,所 以可以作為進一步遺傳改良的基礎資源,為國內種質進一步改良提供了極大的機遇。縱觀目前國內對昌7-2的改良,來源大體可分為其它黃改系,旅系,還有少數 蘭卡,PB,這些自交系大多數配合力本身很低,所以改良的自交系不少,但大都沒有什么明顯進展。國內有人甚至用PA來改,甚至從鄭單958中選育二環系。 個人觀點,只要明確育種目標,把握育種方向(雜優模式),蘭卡、PB和Iodent甚至PA,都可以作為黃改系進一步改良的材料,或者把黃改系作為進一步 改良手頭商業父本的材料,路線上應該都沒得問題,只要配合力高,進一步選擇以配合力作為標準。

  國內還有一種流行的觀點,即所謂國外對國內。最明顯的例子是國外雜交種對黃旅,出了良玉系列、京科系列、橋玉8號等不錯的雜交種,許多大專家對這種模式也 樂此不彼。但是,這應該是對全球種質資源認識不清、種質資源受到限制的情況下,迫不得已的權宜之計。目前,隨著全球種業巨頭在國內育種的深入,還有PVP 保護過期自交系資源的引進,一大批遺傳背景豐富、配合力高的優良國外種質應用在國內育種項目中,如果還局限于國內對國外這種模式,那就有些舍本求末了。正 確的路線,應該以國外既已建立的雜種優勢模式為基礎,母本以現代配合力高的SS為主體,融入G39、Tuxpeno、PA等種質,父本以Iodent為主 體,融入Oh7、LH82、Oh43、蘭卡、ETO、黃改等種質,保持父母本的遺傳差異和擴大遺傳距離,對各自配合力進行持續改良。而如果把這些花費巨大 人力物力把遺傳距離拉開的資源再混在一起選系,顯然得不償失。從目前眾多分子分析結果來看,放在全球資源大環境中,國內資源大多處于中間類型或偏父本類型 (除PA稍微接近母系類群外),大多與Oh43類相對遺傳距離相對近些。當然也有許多育種家把PA推向父本類,也選出一些不錯的商業自交系,這類中間類型 種質的走向,可以根據自己的育種目標和手頭資源來源來定。昌7-2在以前黃改系的基礎上有所突破,導入熱帶種質無疑起了很大作用,進一步的改良利用,需要 以一般配合力為核心,融入到現代商業父本種質中去,才能在現代商業育種中發揮更大的作用。

  3.方法策略。至于具體的改良方法,國內外基本上采用二環系改良,很多人不喜歡這種習慣叫法,改叫循環育種,國際上常稱作系譜育種(pedigree breeding),或者叫再循環育種(recycling)。主要兩個自交系直接雜交選系,但是回交或修飾回交(骨干優良自交系與原有選系組合雜交)應 用也非常普遍。組群選系國內還有不少人在做,但這里不提倡,想想那么多種業巨頭里那么多絕頂的育種家,也沒有一個說搞群體的。但是需要指出的是,跨國公司 早在三四十年前,圍繞系譜育種、早代測試和多環境選擇,早已建立了成熟的商業育種體系和標準的流程、穩定的規模、信息管理平臺,實現了決策數據化、各部門 之間的細致分工和資源共享,利用其壟斷的全球優異種質,對材料定向進行改良。近年來,結合利用雙單倍體育種、分子育種、轉基因技術,育種效率越來越高,把 國內種業甩得越來越遠。為了不至于被跨國巨頭拉的不是太遠,我們必須建立適合自己的商業育種體系,除了充分利用南繁條件以外,雙單倍體育種、分子標記輔助 育種、轉基因育種等加快了改良進度的手段,也必須跟上。只有建立和完善以提高遺傳增益為核心的商業育種體系,加入現代技術不斷加以改進,我們的民族種業才 有一絲希望。

  所以說,我們的國內育種家同胞們,應該從“完美”的幻想中清醒了,認識到不足,不要再找什么“難改”之類的借口,埋頭扎扎實實進行種質持續改良,通過多環 境測試,以配合力為選擇標準,并逐漸利用一些新技術加快改良進度,奮起直追,一定等選育出越來越多超越昌7-2的自交系。

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