百年玉米，再鑄輝煌
——中國玉米產(chǎn)業(yè)百年回顧與展望

戴景瑞，鄂立柱

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)/國家玉米改良中心，北京100193）

0 引言

玉米自16世紀(jì)從美洲引入中國以來，歷經(jīng)幾百年的發(fā)展，在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越突出。18世紀(jì)后玉米開始大面積種植，至抗戰(zhàn)前的1936年面積已達(dá)693萬hm2，總產(chǎn)1010萬t。隨著育種、栽培、植保等技術(shù)的引進(jìn)改良及創(chuàng)新，使得玉米的產(chǎn)量得到大幅提升。20世紀(jì)50年代玉米已經(jīng)發(fā)展為僅次于稻麥的第三大糧食作物，1956年播種面積增至1766萬hm2，至1980年已達(dá)2035萬hm2。2008年玉米已經(jīng)超過水稻成為播種面積第一位的糧食作物，其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用不可或缺。

1 玉米品種改良百年回顧

一個(gè)世紀(jì)以來，促使玉米產(chǎn)量提高的諸因素中，品種改良的作用首當(dāng)其沖[2]。中國玉米品種改良?xì)v史大致可分為5個(gè)階段。

1925—1949 年，為近代玉米育種啟蒙時(shí)期。1925年以前，中國生產(chǎn)上應(yīng)用的主要是開放授粉品種，1925年以后開始有計(jì)劃地進(jìn)行品種引進(jìn)改良，最初以引進(jìn)國外良種為主，并開始了雜交玉米工作的探索。1925年南京中央大學(xué)農(nóng)學(xué)院趙連芳最早開展雜交玉米育種工作，繼之為丁振麟和金善寶，再次為金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院王綬、郝欽銘、孫仲逸（1926年），以及燕京大學(xué)農(nóng)學(xué)院盧緯民、河北保定農(nóng)學(xué)院楊允奎等（1929年）。20世紀(jì)30年代美國育種家洛夫(H.H.Love)、魏根(R.G.Wiggans)、莫爾斯(H.Myers)、海斯(H.K.Hayes)等先后來華傳授玉米育種技術(shù)。30年代后，中國育種家先后育成一批雙交種。如北平大學(xué)農(nóng)學(xué)院沈壽銓育成雜-206，燕京大學(xué)盧緯民、山西銘賢學(xué)校周松林、中央大學(xué)金善寶等先后育成一批自交系和雜交種?？箲?zhàn)爆發(fā)后，育種家們在大后方仍然繼續(xù)開展研究工作。四川李先聞、張連桂等、廣西范福仁等在雜交種（主要是雙交種）選育方面均取得了出色的成果。此后又有楊允奎、蔣德麟、吳紹骙、盧守耕、戴松恩、蔣彥士等先后引進(jìn)美國資源用于國內(nèi)育種事業(yè)?？箲?zhàn)勝利后，鄒秉文、章之汶在《中國戰(zhàn)后農(nóng)業(yè)建設(shè)計(jì)劃綱要》中提出五點(diǎn)玉米品種改良計(jì)劃。在全國解放前楊立炯、蔣彥士、楊允奎、張連桂、吳紹骙、鄭廷標(biāo)等先后在不同省區(qū)開展玉米育種研究?？傊?，在全國解放前，老一輩玉米育種家在軍閥混戰(zhàn)、外敵入侵、社會(huì)動(dòng)蕩、機(jī)構(gòu)變遷、經(jīng)費(fèi)拮據(jù)，加之當(dāng)時(shí)社會(huì)普遍重視稻麥棉研究等諸多不利條件下，憑藉愛國之心和對事業(yè)的責(zé)任感，辛勤經(jīng)營，為新中國玉米品種改良事業(yè)奠定了初步基礎(chǔ)[3]。

中華人民共和國成立后，在中央政府的高度關(guān)注和強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)下，玉米生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代，育種研究進(jìn)入現(xiàn)代玉米育種時(shí)期。以品種的類別而言，大體上可分為四個(gè)階段。第一階段是1949—1959年，以農(nóng)家種的評選和品種間雜交種的應(yīng)用為主。先后評選出以‘金皇后’、‘金頂子’、‘白馬牙’、‘英粒子’、‘遼東白’等為代表的四十余個(gè)優(yōu)良地方品種并得以在生產(chǎn)上大面積推廣，在此基礎(chǔ)上選育出一批品種間雜交種，如陳啟文選育的‘坊雜2號’、‘坊雜4號’，劉泰選育的‘春雜1號’、‘春雜2號’，張慶吉選育的‘百雜1號’、‘百雜2號’，程劍萍選育的‘品雜1號’、‘品雜2號’等。50年代初期，摩爾根遺傳學(xué)派受到米丘林學(xué)派的排擠，使得全國雜交玉米育種工作幾乎處于停滯的狀態(tài)。吳紹骙在強(qiáng)大的壓力下被迫把75個(gè)單交種混合后育成綜合品種——‘混選1號’，在豫西推廣。在極其困難的條件下，一些科學(xué)家如李競雄、鄭長庚等被迫以從事玉米栽培教學(xué)工作為掩護(hù)仍然堅(jiān)持自交系選育和雜交種培育工作。1756年青島遺傳學(xué)座談會(huì)上，李競雄據(jù)理力爭，義正言辭地駁斥了前蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長李森科的荒謬主張。在毛澤東提出“雙百方針”的鼓舞下，李競雄撰寫了“加強(qiáng)玉米自交系間雜交種的選育和研究”一文，系統(tǒng)論述了玉米雜種優(yōu)勢理論，奠定了中國玉米雜交育種的理論基礎(chǔ)，并選育出‘農(nóng)大3號’、‘農(nóng)大4號’、‘農(nóng)大7號’等雙交種，比普通品種增產(chǎn)30%～50%。1960年以后，進(jìn)入以推廣雙交種為主的階段，同時(shí)單交種也開始進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用。雜交種因增產(chǎn)顯著愈來愈被人們所接受，農(nóng)業(yè)部先后委托山東農(nóng)科院、中國農(nóng)科院、北京農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位舉辦玉米雜交育種培訓(xùn)班，加大雜交玉米的推廣力度。一批雙交種如‘川農(nóng)7號’、‘春雜5號’、‘春雜 7號’、‘豫雙1 號’、‘豫雙 2號’、‘新雙 1 號’、‘雙躍3號’、‘雙躍4號’等在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，特別是‘雙躍3號’在70年代推廣面積達(dá)到3000萬畝以上[1]。與此同時(shí)，科學(xué)家們開始單交種的選育工作，其中典型代表就是河南新鄉(xiāng)農(nóng)科所張慶吉等選育的‘新單1號’，創(chuàng)造畝產(chǎn)608 kg的記錄，在十多個(gè)省（區(qū)）迅速推廣?！聠?號’的育成標(biāo)志著中國玉米育種工作從選育雙交種開始轉(zhuǎn)向選育單交種。此后相繼育成‘白單4號’、‘忻黃單9號’等二十余個(gè)優(yōu)良單交種，占玉米種植面積的四分之一以上。1970年以后進(jìn)入以單交種為主的階段，雙交種、頂交種等逐步退出生產(chǎn)。一批雙交種、三交種如‘雙躍3號’、‘吉雙83’、‘黑玉46’、‘魯三9號’等雖然在生產(chǎn)中仍發(fā)揮著重要作用，但玉米單交種的選育與利用已勢不可擋，進(jìn)一步充分發(fā)揮其雜種優(yōu)勢的增產(chǎn)作用。‘中單2號’、‘鄭單2號’、‘豫農(nóng)704’、‘嫩單1號’等優(yōu)良單交種的推廣進(jìn)一步擴(kuò)大了雜交玉米的種植面積。至1978年，全國雜交玉米播種面積近2.2億畝，占玉米總面積的71.8%，其中一半以上是單交種。

到1980年以后，中國玉米進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展新階段。隨著玉米地位的提高，玉米育種越來越受到重視。1983年啟動(dòng)了玉米育種的國家科技攻關(guān)計(jì)劃，開始了玉米育種有組織、有計(jì)劃、每五年為一期的協(xié)作攻關(guān)階段。此后玉米育種研究又相繼進(jìn)入國家“863”、“973”、“支撐計(jì)劃”等科技計(jì)劃，對提升玉米育種水平起到了重要支持和保障作用[6]。一批優(yōu)良雜交種如‘丹玉13’、‘掖單 13’、‘農(nóng)大 108’、‘鄭單 958’等優(yōu)良品種的選育與推廣使得玉米的單產(chǎn)和總產(chǎn)穩(wěn)步提高，特別是掖單系列玉米的選育引領(lǐng)了中國玉米育種目標(biāo)向耐密方向的轉(zhuǎn)變。玉米種植面積從1980年的3億畝增加到2015年的5.72億畝，單產(chǎn)從205 kg增加到392 kg。玉米的綜合利用和加工轉(zhuǎn)化得到了迅速發(fā)展，至20世紀(jì)末，用作飼料的玉米比例已經(jīng)達(dá)到75%左右，淀粉等玉米加工業(yè)表現(xiàn)出較大的市場潛力。80年代后，隨著單交種的普及率越來越高，催生了中國玉米種子產(chǎn)業(yè)的興起及蓬勃發(fā)展。2000年“中華人民共和國種子法”頒布以后，民營種子公司、改制后的國有種子公司等如雨后春筍，數(shù)量達(dá)到驚人的數(shù)千家，一些以經(jīng)營玉米、水稻為主的企業(yè)如豐樂種業(yè)、隆平高科、登海種業(yè)等成功進(jìn)入資本市場。同時(shí)，隨著國外大型跨國企業(yè)先后進(jìn)入中國種業(yè)市場，使得玉米種業(yè)競爭日趨激烈。中國玉米種業(yè)也在激烈的競爭中逐步成長壯大。

2 突出的歷史人物

中國玉米生產(chǎn)取得的巨大成就是幾代科技工作者努力的結(jié)果，值此中國農(nóng)學(xué)會(huì)成立一百周年之際，節(jié)選幾位前輩的業(yè)績，以激勵(lì)后來者更加勤奮，奉獻(xiàn)于玉米事業(yè)。

楊允奎，中國著名的玉米遺傳育種學(xué)家，也是中國數(shù)量遺傳學(xué)科創(chuàng)始人之一。他是20世紀(jì)20年代少數(shù)留美學(xué)者之一，1932年獲美國俄亥俄州立大學(xué)博士學(xué)位，畢業(yè)后回到河北保定省立農(nóng)學(xué)院工作。1937年受命創(chuàng)辦四川稻麥試驗(yàn)場，赴四川52個(gè)縣進(jìn)行地方品種資源普查，并于1938年與助手張連桂共同撰文“玉蜀黍農(nóng)家品種改良及推廣綱要之芻議”。他是中國雜交玉米事業(yè)的奠基人之一，在抗戰(zhàn)期間先后培育出50多個(gè)雙交、頂交種。抗戰(zhàn)勝利后又培育出‘川大201’等綜合種，并選育出可-36、D-0039和金2等自交系，80、90年代廣泛應(yīng)用的自交系自330就含有可-36的血緣，解放后又相繼育成‘川農(nóng)56-1’、‘雙交1號’等雜交種。楊允奎是中國最早從事玉米數(shù)量遺傳學(xué)研究人員之一，在50年代初期，他向?qū)W術(shù)界介紹國外數(shù)量遺傳學(xué)的研究進(jìn)展，在其積極倡導(dǎo)下，農(nóng)作物數(shù)量遺傳研究正式被列入全國科學(xué)發(fā)展規(guī)劃。

吳紹骙，作物育種學(xué)家和農(nóng)業(yè)教育家，中國玉米育種奠基人之一。1929年畢業(yè)于南京金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院，1934年赴美國明尼蘇達(dá)大學(xué)留學(xué)，1938年獲得博士學(xué)位。其論文“玉米自交系親緣與雜交組合之關(guān)系”發(fā)表在《美國農(nóng)藝學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)》上，本人被接納為希格瑪賽學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員。博士畢業(yè)后，吳紹骙懷著拳拳赤子之心回到國內(nèi)，并一直從事玉米遺傳育種研究和農(nóng)業(yè)教育工作。1949年底在全國農(nóng)業(yè)工作會(huì)議上，吳紹骙做了“利用雜種優(yōu)勢增進(jìn)玉米產(chǎn)量”的發(fā)言，后全文刊登在《人民日報(bào)》上，其中有關(guān)建議被收錄到全國玉米改良計(jì)劃之中。主張?jiān)谶^渡期間采用品種間雜交種，可迅速提高產(chǎn)量，見效快。1953年在學(xué)術(shù)爭論與政治觀點(diǎn)混淆的社會(huì)環(huán)境下他被迫將75個(gè)單交種培育成‘洛陽混選1號’綜合種，在豫西獲得大面積推廣，為當(dāng)時(shí)的雜種優(yōu)勢利用開辟了一條新途徑。他在國內(nèi)率先倡導(dǎo)并踐行玉米自交系異地培育法，于1961年發(fā)表“異地培育對玉米自交系的影響及在生產(chǎn)上利用可能性的研究”一文，該文為中國多種作物南繁北育的廣泛開展發(fā)揮了先導(dǎo)和啟蒙的作用。他主張?jiān)谟衩纂s種優(yōu)勢利用方式上最終應(yīng)由雙交種改為單交種，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后育成‘豫農(nóng)704’、‘豫單5號’等優(yōu)良雜交種，在省內(nèi)外大面積推廣。

李競雄，中國著名植物細(xì)胞遺傳學(xué)家，玉米育種家。1936年畢業(yè)于浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，1944年赴美留學(xué)，1948年獲得康奈爾大學(xué)博士學(xué)位。期間有關(guān)輻射對玉米遺傳效應(yīng)影響的研究成果發(fā)表在《科學(xué)》和《遺傳》雜志上?；貒笙群笤谇迦A大學(xué)農(nóng)學(xué)院、北京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院工作，作為中國利用雜種優(yōu)勢理論選育玉米自交系間雜交種的開拓者，50年代育成了“農(nóng)大號”系列雙交種，并多次赴多地向農(nóng)技人員和農(nóng)民講授雜交玉米知識和種子繁育技術(shù)，使得這些雙交種在河北、山西等地大面積推廣應(yīng)用。同時(shí)他將國外引進(jìn)的優(yōu)良自交系發(fā)放給多家育種單位，進(jìn)而育成‘雙躍3號’、‘吉雙1號’等大面積應(yīng)的雜交種，極大地促進(jìn)了中國玉米育種和生產(chǎn)的發(fā)展。特別值得一提的是在1956年8月的青島遺傳學(xué)座談會(huì)上，正是由于李競雄的直言不諱，才為摩爾根遺傳理論應(yīng)用到玉米育種實(shí)踐開創(chuàng)了新局面。1957年他撰文“加強(qiáng)玉米自交系間雜交種的選育和研究”一文，提出加強(qiáng)玉米自交系間雜交種工作的四項(xiàng)建議。1973年他受命參與籌建中國農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)所（后合并為作物育種栽培研究所），并繼續(xù)從事玉米育種研究，選育出‘中單2號’雜交種，實(shí)現(xiàn)了豐產(chǎn)、多抗和適應(yīng)性的統(tǒng)一，在全國推廣二十多年，為中國玉米生產(chǎn)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，標(biāo)志著雜交玉米育種達(dá)到了一個(gè)新的水平，并因此獲得國家科技發(fā)明一等獎(jiǎng)。

陳啟文，中國著名玉米育種學(xué)家。1945年抗戰(zhàn)勝利前夕，陳啟文投筆從戎，被組織上分配到膠東行署農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場工作，雖然沒有實(shí)現(xiàn)前線殺敵的夙愿，卻在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)推廣的戰(zhàn)場上做出了杰出貢獻(xiàn)?？箲?zhàn)勝利后，他在山東省農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究所、坊子農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場工作期間就積極開展農(nóng)家品種的收集整理工作，并通過品種比較和栽培試驗(yàn)使‘金黃后’、‘小粒紅’等優(yōu)良品種得以在山東大面積推廣。育成的品種間雜交種‘坊雜2號’推廣面積達(dá)200多萬畝，極大地支援了解放戰(zhàn)爭的勝利。解放后他參與制定“全國玉米改良計(jì)劃”，提出采取育種、栽培、生產(chǎn)結(jié)合，試驗(yàn)、示范、推廣結(jié)合的途徑開展玉米雜交育種工作。50年代選育的‘雙躍3號’、‘雙躍4號’等雙交種增產(chǎn)20%以上，累計(jì)在全國推廣3000多萬畝。其主持編著的《中國玉米栽培學(xué)》在中國的教學(xué)、科研及生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

3 取得的主要成就

（1）種質(zhì)資源的引進(jìn)、創(chuàng)新與利用。玉米傳入中國后，經(jīng)過幾百年的種植，形成了眾多具有獨(dú)特適應(yīng)性的地方品種，中國育種家以此為基礎(chǔ)，不斷改良創(chuàng)新，并從中選育出了黃早四、E28、丹340、昌7-2等優(yōu)良本土化自交系，這些本土化自交系（及其衍生系）至今仍在育種中發(fā)揮著重要作用。黃早四是中國玉米優(yōu)良地方種質(zhì)挖掘創(chuàng)新的經(jīng)典代表，發(fā)展了中國利用率最高、應(yīng)用范圍最廣、成效最大的雜種優(yōu)勢類群。黃早四（及其衍生系）自20世紀(jì)80年代至今，已經(jīng)組配出多個(gè)年推廣面積1000萬畝以上的雜交種，對中國玉米育種事業(yè)和玉米生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。同時(shí)，由于中國不是玉米起源地，為了豐富育種材料拓寬種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)，從外引雜交種中選育自交系成為通用做法，為玉米品種的更新?lián)Q代做出重要貢獻(xiàn)，70年代Mo17的引進(jìn)利用是典型例證。例如 5003、8112、7922、178、P138、丹599、齊319、沈137等一大批從美國雜交種中選育的優(yōu)良自交系，顯著提升了中國的育種水平。隨著中國加入WTO以來，歐美跨國公司陸續(xù)進(jìn)入中國種業(yè)市場，加劇玉米種業(yè)競爭的同時(shí)，也為中國新一輪的種質(zhì)引進(jìn)及改良提供了契機(jī)，從而大大縮小與國外育種水平的差距。

（2）高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交種的選育與推廣。隨著‘新單1號’的成功選育與利用，單交種迅速成為中國玉米雜種優(yōu)勢利用的主要形式。在近50年的時(shí)間里，中國科學(xué)家利用選育的優(yōu)良自交系先后育成‘中單2號’、‘丹玉6號’、‘丹玉13’、‘掖單13’、‘農(nóng)大108’、‘鄭單958’等大面積推廣應(yīng)用的雜交種，年推廣面積1000萬畝以上的持續(xù)時(shí)間均在5年以上，有的則保持10年以上，在不同歷史時(shí)期為中國玉米單產(chǎn)和總產(chǎn)的提高做出了突出貢獻(xiàn)[4]。如‘中單2號’持續(xù)推廣時(shí)間達(dá)20年以上，表現(xiàn)高產(chǎn)抗病，最大種植面積超過5000萬畝?！磫?號’、‘掖單13’等掖單系列玉米雜交種開啟了國內(nèi)耐密品種選育的先河，種植密度可達(dá)每畝5000株以上，為玉米增產(chǎn)做出了卓越貢獻(xiàn)。目前在東華北和黃淮海區(qū)主栽品種‘鄭單958’已經(jīng)推廣近20年，年種植面積仍維持在4000萬畝左右，在‘先玉335’等國外品種大舉進(jìn)入國內(nèi)市場的情況下支撐了玉米生產(chǎn)和民族種業(yè)的發(fā)展。

（3）雜種優(yōu)勢群劃分與雜優(yōu)模式研究。為了更有針對性地指導(dǎo)玉米自交系的選育和雜交組合的組配，提高育種效率，中國科學(xué)家開展了雜種優(yōu)勢群劃分和雜優(yōu)模式創(chuàng)建方面的研究。運(yùn)用配合力、遺傳距離分析并結(jié)合分子標(biāo)記的方法較明確地將中國玉米種質(zhì)分為旅大紅骨、塘四平頭、改良瑞德、改良蘭卡斯特及溫?zé)幄袢旱戎饕s種優(yōu)勢類群，相應(yīng)地改良瑞德塘×四平頭、改良瑞德×旅大紅骨、蘭卡斯特×塘四平頭等成為中國玉米雜種優(yōu)勢利用的主要模式。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)雜種優(yōu)勢利用模式的主次會(huì)有所變化。中國玉米雜種優(yōu)勢利用的實(shí)踐以及一系列的研究結(jié)果證明，利用外來種質(zhì)，是拓寬中國玉米種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)和發(fā)掘雜種優(yōu)勢新模式的重要途徑。近年來隨著種質(zhì)資源的不斷引進(jìn)改良，相信中國科學(xué)家會(huì)創(chuàng)新出新的雜種優(yōu)勢類群及雜優(yōu)利用模式，使得中國的育種水平躍上新的臺階。

（4）現(xiàn)代育種技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用正在推動(dòng)玉米育種水平的升級和改造。目前，育種技術(shù)的升級改造在種業(yè)競爭中的作用愈發(fā)凸顯。近30年來，分子標(biāo)記技術(shù)、雙單倍體技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等逐漸進(jìn)入玉米育種程序。中國雖然在這方面起步較晚，但經(jīng)過不懈努力，已經(jīng)接近或達(dá)到國際水平。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的高油型單倍體誘導(dǎo)系，誘導(dǎo)率達(dá)5%～16%，已經(jīng)被國內(nèi)30多家育種單位及金色農(nóng)華、登海種業(yè)、奧瑞金、中種集團(tuán)等國內(nèi)大型種子企業(yè)利用，同時(shí)在單倍體誘導(dǎo)、加倍機(jī)理以及相關(guān)基因的克隆方面取得可喜進(jìn)展。已經(jīng)完成抗鱗翅目昆蟲、抗除草劑等基因的克隆改造，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，并且達(dá)到國家轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)會(huì)在未來的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。同時(shí)在重要農(nóng)藝性狀的基因/QTL定位，功能基因的克隆和利用方面取得了一系列重要成果，為開展分子標(biāo)記選擇和全基因組選擇奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位合作克隆了控制玉米籽粒含油量的主效QTL-qHO1，挖掘了相應(yīng)的等位基因。基于挖掘的新基因和開發(fā)的新標(biāo)記，選育了含油量達(dá)到8.8%左右的高油新品種‘中農(nóng)大5580’，并將油分含量等位基因?qū)氘?dāng)前推廣面積最大的品種‘鄭單958’中，籽粒含油量提高了24.3%。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在玉米抗病QTL的克隆和抗病機(jī)理的研究基礎(chǔ)上，與吉林省農(nóng)科院合作，通過分子標(biāo)記輔助的方法將ZmWAK基因成功導(dǎo)入到吉單系列雜交種中，顯著提高了玉米對絲黑穗病的抗性，已在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。利用分子標(biāo)記分別將抗莖腐病主效和微效QTL導(dǎo)入‘京24’中，抗病率分別提高40%和10%左右，同時(shí)導(dǎo)入抗病率提高50%左右。

（5）耕作制度、栽培技術(shù)的進(jìn)步及植保農(nóng)機(jī)的推廣極大保障了玉米的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。建國以來中國在玉米栽培技術(shù)、病蟲害防治、農(nóng)業(yè)機(jī)械等方面的研究取得了長足進(jìn)步，有力促進(jìn)了良種的產(chǎn)量潛力發(fā)揮，玉米高產(chǎn)記錄不斷被打破。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程加快，勞動(dòng)力成本不斷提高，以耐密抗逆和適宜機(jī)械化的玉米簡化高產(chǎn)栽培體系逐漸形成，秸稈還田、少免耕栽培、套種改直播、合理密植、機(jī)械化耕種收獲等技術(shù)逐漸推廣[7]。中國農(nóng)科院作物所在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)選用耐密高產(chǎn)品種，實(shí)施密植高產(chǎn)全程機(jī)械化栽培和水肥一體化技術(shù)，于2017年創(chuàng)造了中國新的玉米高產(chǎn)記錄，畝產(chǎn)達(dá)到1517.11 kg/畝。

4 面臨的主要問題

（1）單產(chǎn)壓力依然很大，商品品質(zhì)問題亟待解決。近些年，國內(nèi)國際玉米消費(fèi)增長趨勢明顯。國內(nèi)飼料工業(yè)是玉米消費(fèi)的主渠道，畜產(chǎn)品消費(fèi)的剛性增長導(dǎo)致飼料消費(fèi)量穩(wěn)定增加，同時(shí)淀粉、藥用、制劑等玉米加工業(yè)發(fā)展迅速，推廣使用燃料乙醇（主要是玉米為原料）作為國家戰(zhàn)略性舉措，已形成比較穩(wěn)定的消費(fèi)市場。以玉米進(jìn)口大國日本和韓國為代表的中國周邊亞洲國家（地區(qū)）對玉米的需求快速增長，為中國玉米出口帶來契機(jī)[5]。近兩年為了推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，玉米種植面積調(diào)減5000萬畝以上，這就更需要提高玉米單產(chǎn)，以保證總產(chǎn)的穩(wěn)定增加，滿足國內(nèi)、國際市場需求。同時(shí)由于優(yōu)質(zhì)專用品種的缺乏，以及越區(qū)種植、混合收儲(chǔ)、農(nóng)藥殘留等多重原因造成中國玉米商品品質(zhì)較差，國際競爭力不強(qiáng)。這給中國玉米產(chǎn)業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn)，促使玉米產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后各個(gè)環(huán)節(jié)全面升級。

（2）一些重要性狀的改良落后于生產(chǎn)需求，特別是轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化嚴(yán)重滯后。中國玉米機(jī)械化水平雖然已經(jīng)達(dá)到75%左右，但短期內(nèi)還不能完全實(shí)現(xiàn)機(jī)收籽粒，這除了需要配套的機(jī)械、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、烘干等條件建設(shè)外，更主要的原因是在玉米適于機(jī)收相關(guān)性狀的研究以及種質(zhì)創(chuàng)新上還有相當(dāng)差距，保證增產(chǎn)的同時(shí)達(dá)到機(jī)收籽粒水分要求的品種也十分難得，急需在耐密、抗倒、脫水速率等方面的研究及種質(zhì)創(chuàng)新上取得突破。轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成為引領(lǐng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重要方向，其擴(kuò)大應(yīng)用已勢不可擋，自2010年起中國開始進(jìn)口轉(zhuǎn)基因玉米，但由于種種原因，中國的轉(zhuǎn)基因玉米研究和產(chǎn)業(yè)化亟待加強(qiáng)。

（3）國內(nèi)企業(yè)核心競爭力仍顯不足。從國際種業(yè)發(fā)展趨勢看，企業(yè)必將是商業(yè)化育種主體，但目前國內(nèi)企業(yè)在種質(zhì)資源、育種技術(shù)、育種人才、研發(fā)投入、企業(yè)制度等方面與大型跨國公司還有相當(dāng)大的差距。真正轉(zhuǎn)向企業(yè)的高級育種人才很少，掌握現(xiàn)代育種技術(shù)的企業(yè)屈指可數(shù)，從研發(fā)投入上看基本沒有達(dá)到銷售額10%以上的企業(yè)。目前全國育、繁、推一體化骨干企業(yè)57家，其中對科研投入較多的有隆平高科、登海種業(yè)、墾豐種業(yè)、豐樂種業(yè)、荃銀高科等，但距離國外跨國公司如先正達(dá)、孟山都等每年近15億美元的投入差距巨大。從研發(fā)人員的數(shù)量上看，除了隆平高科、登海種業(yè)、墾豐種業(yè)、農(nóng)發(fā)、金色農(nóng)華等人數(shù)較多外，多數(shù)公司研發(fā)人員很少，規(guī)模小、低水平重復(fù)的作坊式育種體系依然存在。目前審定品種雖然一半以上由企業(yè)申報(bào)，但其中相當(dāng)一部分是與科研院所甚至是個(gè)體育種者合作的結(jié)果。企業(yè)成為育種科技創(chuàng)新主體任重道遠(yuǎn)。

5 未來展望

（1）加快科技創(chuàng)新步伐，提升玉米育種水平。在進(jìn)一步加強(qiáng)種質(zhì)資源挖掘、創(chuàng)新和利用、雜優(yōu)新模式探索的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化分子育種技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的緊密結(jié)合。圍繞玉米產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)開展功能基因組和分子生物學(xué)方面的深入研究，力爭在籽粒發(fā)育和形態(tài)建成、病蟲害抗性、抗逆性（高溫、干旱、鹽堿、低溫冷害）、養(yǎng)分高效利用、籽粒組成份構(gòu)成等相關(guān)性狀的基因克隆及分子機(jī)制研究上取得突破。在全基因組序列的基礎(chǔ)上開展大規(guī)模分子靶點(diǎn)的發(fā)掘，將優(yōu)良基因通過分子標(biāo)記輔助選擇聚集在同一個(gè)品種中，有可能獲得常規(guī)育種難以獲得的材料。

（2）積極推進(jìn)轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化，搶占種業(yè)競爭制高點(diǎn)。中國通過重大專項(xiàng)的實(shí)施在轉(zhuǎn)基因玉米研發(fā)上已經(jīng)取得重要進(jìn)展，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的植酸酶玉米、高抗玉米螟和除草劑的轉(zhuǎn)基因玉米可望在降低農(nóng)藥污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改進(jìn)耕作方式等方面發(fā)揮重要作用。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步加快轉(zhuǎn)基因玉米自主研發(fā)并力爭早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，是中國應(yīng)對國際競爭、扭轉(zhuǎn)玉米育種被動(dòng)局面、做大做強(qiáng)玉米種業(yè)、保障糧食安全、實(shí)施藏糧于技戰(zhàn)略的緊迫任務(wù)。

（3）加快創(chuàng)新主體向企業(yè)轉(zhuǎn)移的進(jìn)程，提升企業(yè)競爭力。企業(yè)通過增加研發(fā)投入，吸引高端研發(fā)及管理人才，應(yīng)用現(xiàn)代育種技術(shù)，從事創(chuàng)新性的育種研究，培育和形成自己的核心競爭力，掌握種業(yè)市場競爭的主動(dòng)權(quán)。國家在政策和項(xiàng)目資金支持上向重點(diǎn)企業(yè)傾斜，同時(shí)采取更加有力的措施凈化種子市場，加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)健康發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境。企業(yè)最終要在激烈的市場競爭中不斷提升自身在品種、技術(shù)、資本、制度管理等全方位的實(shí)力，才能逐漸強(qiáng)大起來，同跨國公司相抗衡。

6 結(jié)論

中國玉米產(chǎn)業(yè)的百年成就巨大，為中華民族的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。經(jīng)過幾代玉米科技工作者的努力，使玉米由百年前的“六谷”發(fā)展成為現(xiàn)在的第一大作物，平均畝產(chǎn)由幾十公斤增長到近400 kg（2016年畝產(chǎn)為398 kg）。在進(jìn)入第二個(gè)百年發(fā)展的歷史關(guān)頭，希望玉米界同仁不忘初心，砥礪前行，團(tuán)結(jié)奮進(jìn)，貫徹“藏糧于地，藏糧于技”戰(zhàn)略，堅(jiān)持科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新兩個(gè)輪子一起轉(zhuǎn)，加強(qiáng)生物技術(shù)、信息技術(shù)等的集成應(yīng)用，鼓勵(lì)企業(yè)兼并重組，大幅度提升玉米種業(yè)的核心競爭力，為全面建成小康社會(huì)，完成農(nóng)業(yè)大國向農(nóng)業(yè)科技強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變做出更大的貢獻(xiàn)。

[1]朱榮.當(dāng)代中國的農(nóng)作物業(yè)[M].北京:中國社會(huì)科學(xué)出版社,1988.

[2]戴景瑞.發(fā)展玉米育種科學(xué)，迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)[J].作物雜志,1998(6):1-6.

[3]佟屏亞.中國玉米科技史[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000:10.

[4]胡躍高.20世紀(jì)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)進(jìn)展[M].濟(jì)南:山東教育出版社,2003.

[5]潘文博.中國玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[A].孫世賢,楊國航.中國玉米品種科技論壇[C].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2007,5:1-6.

[6]戴景瑞,鄂立柱.中國玉米育種科技創(chuàng)新問題的幾點(diǎn)思考[J].玉米科學(xué),2010,18(1):1-5.

[7]李少昆,王璞.中國玉米栽培科學(xué)研究進(jìn)展[A].趙久然,趙明,董樹亭,薛吉全.中國玉米栽培發(fā)展三十年[C].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2011,8:35-45.