玉米種源創(chuàng)新：我國玉米種業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵要素

■ 曹靖生

種質(zhì)資源是品種創(chuàng)新的基礎(chǔ)，沒有優(yōu)良的種源就不可能選育優(yōu)良的品種。我國玉米種質(zhì)資源較豐富，但遺傳基礎(chǔ)狹窄，為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的品種需求，玉米種質(zhì)資源的創(chuàng)新是亟須重點(diǎn)研究的課題，是關(guān)系到我國玉米種業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵要素。

一、高速發(fā)展的中國必須實(shí)現(xiàn)玉米供給基本自給

習(xí)近平總書記指出，中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上，我們的飯碗應(yīng)該主要裝中國糧。2020 年全國玉米播種面積4126.4 萬公頃，單位面積產(chǎn)量6317 公斤/公頃，玉米總產(chǎn)量26067 萬噸；預(yù)計(jì)2020～2021 年度玉米供給總量為2.68 億噸，消費(fèi)總量為2.91 億噸，年度結(jié)余為-2304 萬噸，因此必須通過進(jìn)口玉米或玉米替代品才能滿足市場(chǎng)需求。按目前消費(fèi)增長趨勢(shì)，我國玉米種植面積保持在6.3 億畝左右，按保證80%自給率計(jì)算，預(yù)計(jì)今后5 年單產(chǎn)水平要提高到450 公斤/畝左右，今后10 年單產(chǎn)水平要提高到500公斤/畝左右，才能基本滿足需求。相比玉米生產(chǎn)大國美國，我國玉米單產(chǎn)僅相當(dāng)于其玉米單產(chǎn)的57%。中美兩國除在氣候和生態(tài)條件、耕作方式、機(jī)械化水平等方面存在差異外，玉米種源創(chuàng)新水平的差距成為兩國單產(chǎn)水平巨大差異的主要原因之一。

二、我國玉米種質(zhì)的現(xiàn)狀與差距

我國在上世紀(jì)70 年代末從美國引進(jìn)Mo17、B73；在80～90 年代引進(jìn)和消化吸收、利用78599及其雜交種；本世紀(jì)初，美國先鋒種子公司將以“先玉335”品種為代表的先玉系列品種引入中國，因其豐產(chǎn)性、適應(yīng)性和抗逆性，迅速搶占中國市場(chǎng)，同時(shí)國內(nèi)多數(shù)育種單位以他們?yōu)橛N素材進(jìn)行改良利用，創(chuàng)制了一批種質(zhì)。除從美國引入種質(zhì)外，中國還育成自有種質(zhì)，其中最具代表性的有唐四平頭和旅大紅骨兩類種質(zhì)，近幾年還從歐洲引入了早熟種質(zhì)。由于中國不是玉米起源地，商業(yè)化育種剛剛起步，近年來利用國外雜交種作為選系材料等多種原因，導(dǎo)致我國種源遺傳類群多而繁雜，除了公認(rèn)的唐四平頭、旅大紅骨、蘭卡斯特、PA、PB 和瑞德外，近年來又增加多個(gè)類群。根據(jù)中國農(nóng)科院早年對(duì)我國187 個(gè)骨干系的遺傳分析，A 群（包括PA、BSSS、LRC）95 個(gè)，B群（包括PB、Lan、SPT）54個(gè)，非A、B群有38個(gè)。2019 年，黑龍江省農(nóng)科院對(duì)東北區(qū)常用370 份自交系進(jìn)行了遺傳分析，其中130 份玉米資源間的遺傳相似度超過0.99。由于類群多樣，造成雜優(yōu)模式更加繁雜，類群間性狀難以互補(bǔ)。自交系相似程度高，遺傳距離較小，不能形成顯著雜種優(yōu)勢(shì)。由于種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)狹窄，主要雜種優(yōu)勢(shì)模式還未形成或優(yōu)勢(shì)不明顯，導(dǎo)致我國玉米品種同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏突破性重大品種，特別是缺乏耐密適宜機(jī)收品種，因而不能適應(yīng)今后現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的品種需求。

優(yōu)質(zhì)玉米 （資料圖）

三、今后5 至10 年我國種源創(chuàng)新的技術(shù)路徑

應(yīng)當(dāng)構(gòu)建以民族種業(yè)企業(yè)為核心的商業(yè)化育種創(chuàng)新鏈（Pipeline），由科研單位開展基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和種質(zhì)資源創(chuàng)制、改良，企業(yè)通過技術(shù)集成，開展新品種選育、組合鑒定測(cè)試和產(chǎn)業(yè)化推廣，打造產(chǎn)業(yè)鏈分工清晰、相互融合的“雙輪驅(qū)動(dòng)”的商業(yè)化育種創(chuàng)新鏈。堅(jiān)持問題導(dǎo)向，全面梳理具體“卡脖子”問題，匯集科研、高校和企業(yè)的優(yōu)勢(shì)科研人力、物力資源，開展集中協(xié)同攻關(guān)，重點(diǎn)突破原創(chuàng)優(yōu)異新種質(zhì)、關(guān)鍵核心技術(shù)和突破性高產(chǎn)綠色高效品種這三大“卡脖子”問題。促進(jìn)政產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，提升育種平臺(tái)建設(shè)與人才培養(yǎng)水平，建立完備的玉米關(guān)鍵育種技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)良種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定與改良、自交系創(chuàng)制與組合配制、組合篩選與測(cè)試和品種展示與推廣體系，鑒定、創(chuàng)制一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)異新自交系，選育一批滿足不同主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)需求、具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的玉米新組合，提升我國玉米種業(yè)自主創(chuàng)新能力。

四、持續(xù)加強(qiáng)對(duì)玉米種源創(chuàng)新的政府支持

一是增加財(cái)政資金的投入，特別是長期穩(wěn)定的財(cái)政支持，保證能持續(xù)、不斷地開展玉米種源創(chuàng)新研究。二是加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，加快《植物新品種保護(hù)條例》修訂，建立實(shí)質(zhì)性派生品種制度，加強(qiáng)種業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新；加強(qiáng)對(duì)生物技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，將轉(zhuǎn)基因品種及派生品種納入植物新品種保護(hù)；嚴(yán)厲打擊違法侵權(quán)行為，打擊未審先推、無證生產(chǎn)、搶購套購、套牌侵權(quán)、制售假劣種子等違法行為，實(shí)施懲罰性高額處罰，推動(dòng)侵犯品種權(quán)等違法行為入刑，維護(hù)公平競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境。三是完善人才支持政策，對(duì)種質(zhì)創(chuàng)新、育種技術(shù)研發(fā)等基礎(chǔ)性研究人才在職稱、獎(jiǎng)勵(lì)、福利、退休、個(gè)稅減免等政策方面給予傾斜；支持海外高端人才引進(jìn)，完善外國專家永久居留身份證等相關(guān)政策，方便引進(jìn)高端人才；進(jìn)一步支持和鼓勵(lì)科研院所、高校等事業(yè)單位科研人員全職或兼職到企業(yè)工作。四是完善種業(yè)研發(fā)政策，科研單位基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目立項(xiàng)應(yīng)以未來實(shí)際應(yīng)用價(jià)值為主要評(píng)價(jià)依據(jù)，讓基礎(chǔ)性研究更好地為應(yīng)用性研究服務(wù)；鼓勵(lì)科研院所與企業(yè)開展全方位合作，理順成果轉(zhuǎn)化收益分配機(jī)制，突出對(duì)關(guān)鍵完成團(tuán)隊(duì)的獎(jiǎng)勵(lì)，允許提取一定比例作為后續(xù)技術(shù)服務(wù)的期權(quán)獎(jiǎng)勵(lì)；完善研發(fā)后補(bǔ)助政策，制定實(shí)施細(xì)則，以應(yīng)用價(jià)值為核心評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以新品種的推廣面積為主要補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。