我国玉米育种现状和发展趋势

　　一、我国玉米育种的研究现状 新中国成立50年来，我国玉米生产和其它各项事业一样取得了突飞猛进的发展。我国玉米单产和总产的增长速度大大超过其它发展中国家，玉米杂交种的普及率 95％左右，达到发达国家的水平，玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要，因此，玉米育种的研究受到广泛地重视。“九五”以来，在国家科技部和农业部的直接领导下，在各级政府和农业主管部门的大力支持下，经过广大农业科技工作者的艰苦努力，我国玉米育种研究取得了一系列显著的成绩，主要表现在以下几个方面：

　　1．新品种、新自交系的选育成绩斐然 “九五”前三年，在19个由国家攻关计划第一子专题资助的玉米育种单位，通过省级以上品种审定委员会审定的新品种达41个（详见表1），年平均审定新品种13.66个，其中东北玉米区9个；华北区13个；西北区7个；西南区8个；南方区4个。这些新品种大面积示范的平均亩产都达到600公斤以上。同时各单位还育成一批配合力高、抗性好、单株生产力高的优良自变系，在41个玉米新品种的82个亲本中，有26个是近三年育成的自交系，新系的比例达到31.7％。如果加上非国家攻关单位和私营企业选育的玉米新品种和自交系，其数量将进一步增加。有理由相信，我国玉米育种的研究已经进入一个新的高速发展时期。在各玉米产区，依靠l～2个品种当家的历史已经结束，新品种更换的速度大大加快，新品种推广呈现多元化趋势。

　　2．种质扩增和改良进展明显 近十年来，我国玉米育种界的一个重要变化之一是愈来愈多的玉米育种工作者对种质的重要性有了更深刻地认识。为了扩大种质的遗传变异，增加选择的机会，提高玉米杂种优势利用水平，各育种单位普遍重视种质的扩增和改良。中农国科院、中国农业大学、华中农业大学等单位在国家948项目的资助下先后从国际玉米小麦研究中心（CIMMYT）、美国、墨西哥等地引进一批玉米种质资源，并开始有计划的改良。 玉米育种的实践已经证明轮回选择是群体改良最有效的方法之一，而群体改良则是一项着眼于长远育种目标的育种计划。“九五”期间，在国家攻关计划的支持下，全国有7个单位系统开展玉米群体改良研究，共有各类轮回选择群体13个，其中东北区6个。华北区6个、西南区1个。现已对这些群体分别进行了1～2轮的选择，群体的配合力、抗病性、农艺性状得到不同程度地改良。 　

　　3．育种新材料和新方法的研究有长足进步 随着农业生物技术的飞速发展，我国玉米育种工作者已经开始系统地利用转基因技术和分子标记技术开展育种新材料、新方法的研究，并取得了长足的进步。中国农业大学利用基因枪、子房注射、超声波介导的方法分别将 B吨基因和PinⅡ(蛋白质酶抑制基因)转化到玉米，共获得13个转化体。分子杂交和田间接虫鉴定的结果表明：在来源于B吨基因转化体的215个穗行中，有22个穗行的所有单株均表现抗虫性；来自PinⅡ转化体的51个穗行有31个回交穗行的抗虫性表现1：1分离。中国农科院、中国农业大学、中国科学院遗传所、华中农业大学分别利用分子标记开展我国玉米自交系杂种优势群划分的研究，并取得了有益的结果，例如，华中农业大学利用150个RELP标记将45个玉米自交系划分为6大类群（330类、Mo17类、B73类、唐四平头类、77类和热带种质类）。中国农科院和海南省农科院分别开展了玉米光温敏雄性不育系的研究。此外，中国科学院遗传所、山东大学、四川省农科院、四川农业大学先后进行了玉米育种新材料的研究。

　　二、我国玉米育种的发展趋势 在即将来临的21世纪，随着我国人口数量的增加和城市化进程的加快，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，利用有限的资源保证我国粮食安全供给是我国农业科学研究所面临的重要挑战。在另一方面，随着人民生活水平的不断提高，农村产业结构的调整，以及农业产业化的发展，都对玉米育种提出了更高的要求，并将对玉米育种的研究方向产生深远的影响。在未来的10年中，下列研究可能成为玉米育种的优先发展领域。

　　1．玉米高产育种的研究 根据有关专家预测，到2030年我国人口将增加到16亿，粮食总产量必须达到6.4亿～7亿吨才能满足需要。如果按玉米占粮食分额的四分之一计算，到2030年我国玉米的总产应达到1.6亿～17.5亿吨。在玉米播种面积不减少的前提下，我国玉米年平均增长的速度必须维持在5公斤／亩／年的水平。因此，高产育种仍然是玉米育种的主要研究方向之一。

　　2．玉米抗病育种的研究 长期以来玉米病害的流行一直是影响我国玉米高产稳产的主要限制因素之一。大量实践证明利用玉米的抗病性是防治病害最经济最有效的方法。近年为，由于生态环境的变化、农业生产条件的改善和国际间材料交流的日益频繁，在我国玉米产区，老的病害，象青枯病、病毒病、大小斑病，并未得到完全有效的控制：新的病害，如弯孢菌和斑病、灰斑病、纹枯病、锈病，有扩大之势。新老病害的蔓延此起彼伏，在一定的地区已经造成严重损失，例如，1999年我国南方部分地区玉米粗缩病毒病的大面积爆发，严重的地块几乎绝收。因此，提高玉米的抗病性已经成为玉米育种的永恒目标，玉米抗病育种是任何时候都不容忽视的重要研究课题。

　　3．特用玉米育种的研究 随着人们生活质量的不断提高和玉米加工业的发展，对玉米品种的品质提出了更高的要求，因此，我国玉米品质育种的地位应有所加强。利用玉米的遗传变异，通过育种的方法可以将传统的玉米改变为特殊的工业原料、食品、蔬菜等。这些研究包括以提高玉米籽粒含油量为目的高油玉米育种；以提高玉米籽粒支链淀粉或直链淀粉含量为目的的玉米淀粉品质育种；以提高玉米乳熟期籽粒糖份含量的甜玉米育种，以及爆裂玉米育种、优质蛋白玉米育种等等。较高的附加值是上述特用玉米品种的一个显著特点，但是，就种植面积和生产数量而言，特用玉米仍然属于小宗的产品，而普通玉米仍将占有较大的市场分额。此外，国家对优质玉米应该有明确的定义，优质玉米的标准应该是针对品种的用途，根据市场的要求而制定的具体指标。特用玉米并不等于优质玉米，而特用玉米本身也存在优质的问题。

　　4．资源高效利用与环保型玉米育种的研究 根据我国玉米带地区历气象资料和玉米产量的相关分析，干旱是导致我国玉米产量波动的主要原因，同时，受全球温室效应的影响，水资源短缺矛盾将愈来愈突出。在另一方面，由于长期不合理的耕作和大量使用化肥，我国土壤生态环境有进一步恶化的趋势。在21世纪，玉米耐旱性、耐碱性、耐酸性和肥料高效利用应当作为重要的育种目标。通过培育资源高效利用与环保型玉米新品种达到节省资源，保护环境和持续发展的目的。

　　5．主物技术在玉米育种中的应用 近十年来，生物技术在各类作物育种中的广泛应用对作物育种学已经产生了极其深远的影响，并发展成为一门新兴的学科——分子育种学。在下个世纪，根据我国的国情，逐步建立与常规玉米育种紧密结合的玉米分子育种体系和于全面提高我国玉米育种的水平，保持我国在玉米杂种优势利用方面的领先地位具有重要意义。优先发展的课题应当包括：玉米重要性状基因的分子标记及其分子标记辅助选择体系的研究；玉米抗虫性、抗除草剂性、抗病性的基因工程；玉米杂种优势的生物学基础等。

　　三、我国玉米育种面临的挑战

　　1．与大型跨国种子公司的竞争 随着全球经济一体化的发展，以及我国加入世界贸易组织日期的临近，中国作为全球第二大玉米种子市场，与各类大型跨国种子公司争夺市场的竞争是不可避免的，而且将是非常残酷的。如可发挥我国体制的优势，并通过改革克服我国体制上的某些弊端，使我国种子工业在激烈地竞争中立于不败之地是急待解决的重要问题。

　　2．农作物品种法制化管理化系的建设 为了保证我国种子工业的健康发展，保护育种者，种子生产者、种子经营者和广大农民的机益，国家应该尽快制定有关的法律和法规，组建相应的执法队伍，逐步健全具有中国特色的农作物品种法制化管理全系。

　　3．玉米种质创新工程 玉米种质的创新对于提高玉米杂种优势的水平具有至关重要的作用，没有种质的创新就没有玉米杂种优势水平的突破。世纪之交，我国政府应充分发挥我国现有的玉米育种技术体系的作用有组织地启动玉米种质创新工程，为在21世纪进一步提高我国玉米育种的水平打下坚实的物质基础。 表1 国家攻关单位“九五”前三年育成的玉米新品种。

下附件： 点击下载附件