2025-07-23 13:47:32
近日，農業(yè)農村部公布了2025年國家農作物優(yōu)良品種推廣目錄，西北農林科技大學薛吉全教授團隊選育的“陜單660”榜上有名，成為國家主推的13個苗頭型玉米良種之一。
于2021年通過國家農作物品種審定的“陜單660”是一個明星玉米機收品種，具有脫水快、籽粒機收損耗低的特點，2024年曾在陜西渭南示范田創(chuàng)下了畝產(chǎn)1650斤的記錄，被列為陜西省關中夏播區(qū)重點推廣的機收籽粒品種。
2025年4月，一年一度的陜A群、陜B群雜種優(yōu)勢利用聯(lián)合改良與利用協(xié)作交流會在楊凌召開
“陜單660”是薛吉全教授團隊堅持不懈開展有組織科研所結的碩果之一。連續(xù)20年來，他們以種質聯(lián)合改良為切入點，構建起陜A群、陜B群雜種優(yōu)勢群，聯(lián)合校內外科研單位和育種企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，共同受益，走出了一條玉米種業(yè)自主創(chuàng)新的路子。
簡單改良：玉米種質同質化的隱憂
原產(chǎn)于中南美洲的玉米在我國已有近500年的栽培歷史，由于產(chǎn)量高、品質好、適應性強，很快大面積推廣。目前，我國玉米播種面積6.7億畝左右，在糧食作物中均已超過水稻和小麥，在世界上僅次于美國。
薛吉全教授（右二）向河南農業(yè)大學湯繼華教授（左一）等介紹玉米籽粒直收品種“陜單650”選育情況
“從植物學分類看，玉米屬于異花授粉作物，天然雜交率高達95%以上?！毖淌诮榻B，“玉米雄穗位于植株頂端，雌穗則生于葉子腋窩，這種雌雄同株異花的特性使得自花授粉需要人工干預才能實現(xiàn)，與小麥、水稻等自花授粉作物形成鮮明對比?！?/p>
玉米最初傳入我國時，農戶也曾嘗試像小麥一樣連續(xù)種植，但隨著時間的推移，卻發(fā)現(xiàn)玉米抗病能力下降、產(chǎn)量大幅降低?！斑@是由于玉米自然隨意雜交，引起了基因分離而導致的?！毖f，后來人們就通過人為控制，讓玉米自花授粉，待其性狀穩(wěn)定后利用天然優(yōu)勢再進行優(yōu)良品種雜交，選育出來的第一代品種就成為產(chǎn)量高、抗病性強等多種優(yōu)點的結晶，“因此，玉米種子通常只能使用一年，以確保雜交優(yōu)勢的穩(wěn)定發(fā)揮?！?/p>
國內品種的本地馴化選育以及國外優(yōu)良品種的引進，促進了我國玉米產(chǎn)量的提升和種植面積的不斷擴大，但玉米育種界一個現(xiàn)象卻愈演愈烈?！安簧偃俗非蠖唐娇?，在已有雜交種的基礎上做一點雙親本回交轉育，就產(chǎn)出一個玉米新品種。”薛吉全團隊成員張興華研究員說，這種低成本的簡單改良，是急功近利之舉，會導致玉米種質同質化。
“基礎種源創(chuàng)新缺乏，是我們玉米育種競爭力提升的卡點和堵點。”薛吉全深感擔憂。他認為，玉米作為我國重要的糧食作物、飼料來源和工業(yè)原料，其種源創(chuàng)新不僅關乎糧食安全，更是確保我國種源自主可控的重要途經(jīng)。
據(jù)了解，早在1987年，美國就和拉丁美洲12個國家聯(lián)合啟動了拉丁美洲玉米改良計劃，1995年又在該計劃基礎上實施了美國玉米種質擴增計劃，到了1997年又提出國際玉米種質擴增計劃?！八麄冞@么做的核心，就是搶占玉米優(yōu)良種質的制高點。”薛吉全強調說。
“現(xiàn)代玉米種業(yè)創(chuàng)新的關鍵在于擁有優(yōu)異種質資源的數(shù)量與質量?！毖J為，要借鑒吸收國內外先進理論與經(jīng)驗，盡快實施我們的玉米種質改良擴增計劃。
協(xié)同創(chuàng)新：有組織推進玉米種質擴增
“想要站在科學的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維?！倍鞲袼沟脑捵屟J識到，中國玉米種質改良擴增必須以正確的理論來支撐。他帶領玉米生物學與遺傳育種團隊經(jīng)過長期的實踐探索，最終確定了以增強適應性為主線，以優(yōu)異種質引進、創(chuàng)新與利用為基礎，實施“大規(guī)模、多地點和持續(xù)性”的育種思路。
育種單位小而散、各立山頭、習慣于單兵作戰(zhàn)，育種材料創(chuàng)制盲目選材，雜交組合盲目測配，優(yōu)秀材料交流不暢┄┄面對這樣的現(xiàn)狀，如何進行玉米種質改良擴增？
“發(fā)揮我們的優(yōu)勢，建立雜種優(yōu)勢群，把好材料免費分享，將基礎研究與應用研究、公益性研發(fā)與商業(yè)化育種有機結合，應該是破局之道！”2005年起，薛吉全帶領團隊勇敢行動起來了。
他們收集了國內上百個玉米種質資源，經(jīng)過鑒定和篩選，最終確定了以“鄭單958”“農大108”等優(yōu)良品種為基礎材料，通過兩兩雜交、混粉雜交等方式構建了基礎種群，然后分別與國內優(yōu)良母本系種質“掖478”和以早熟、適應性強為突出特點的父本系種質“黃早四”，通過持續(xù)性的改良，建成兩個雜種優(yōu)勢群，給母本群命名為陜A群、父本群命名為陜B群，聯(lián)合省內外多家科研院所和育種企業(yè)，實施開放式育種。
“好材料免費給我們用？真的假的？”在一些參與單位的質疑中，薛吉全和團隊堅持初衷不動搖，同時以“五統(tǒng)兩分”來加強協(xié)同創(chuàng)新管理，即統(tǒng)一技術方案、統(tǒng)一構建群體、統(tǒng)一選擇標準、統(tǒng)一多點鑒定、統(tǒng)一交流信息，分別管理與分別選系測配。其中根據(jù)統(tǒng)一標準決選出的5個左右陜A 群、陜B群優(yōu)良植株果穗，一半留作海南種植，進行下一輪的群體的優(yōu)化與升級，另一半則堅定交給參加單位自行使用。
“參與單位選育的成果中僅標注協(xié)同創(chuàng)新群相關信息即可?！毖f，協(xié)同創(chuàng)新育種圍繞一個目標，就是提高玉米品種對不同地區(qū)高密度種植、土壤瘠薄和干旱等惡劣環(huán)境的適應能力，最終選育出兼具多種優(yōu)點的全能型良種。
這種協(xié)同創(chuàng)新育種新模式的背后，是薛吉全教授和團隊年復一年的忙碌：每年8到9月，團隊成員們全國滿天飛，在河南、河北、甘肅、四川、安徽、新疆、陜西等7省區(qū)30多個試驗點進行果穗“選美”；9月中旬至12月下旬，飛往海南進行新材料的種植、授粉和收獲。
“為了以地點換時間，與季節(jié)爭速度，我們經(jīng)常在海南對新材料進行第二次加代生產(chǎn)?！睆埮d華說，團隊搶抓海南有利天氣，在元月上旬再次播種，到4月中上旬收獲，剛好趕在4月底前，把新一輪的玉米種質群體分發(fā)下去，“一年下來，幾乎沒有休息時間?！?/p>
新模式催生玉米種業(yè)自主創(chuàng)新夢
夢想在周而復始的勞作中逐漸實現(xiàn)。
2017年，薛吉全教授團隊通過陜A、陜B群種質協(xié)同創(chuàng)新首先取得新成果：適宜機械化籽粒收獲的玉米品種“陜單636”通過陜西省審定，這也是陜西第一個機收玉米新品種，從此收獲玉米也能像收獲小麥一樣做到全程機械化。
2020年，薛吉全教授團隊又一個機收玉米新品種“陜單650”通過國家審定，該品種為我國玉米全程機械化生產(chǎn)樹立了“陜西樣板”，也先后入選黃淮海夏玉米（機收）展示綜合表現(xiàn)優(yōu)良品種和國家農作物優(yōu)良品種推廣目錄。
河南新鄉(xiāng)農科院利用陜A群選系組培的“新科811、871、851”，甘肅省農科院利用陜B群選系組培的“隴單632、635、655”，榆林市農科院利用陜A群、陜B群選系組培的“榆玉2號、4號、6號”等，相繼通過國家、省級審定；“新科803、805、2016”“榆玉16號”“渭科16號”等新品種在國家和省級玉米品種區(qū)域試驗表現(xiàn)良好┄┄各參與單位的捷報不斷傳來，令人振奮。
“一個玉米新品種從選材、雜交組合到各種優(yōu)異性狀穩(wěn)定，再到區(qū)域試驗脫穎而出，至少需要10年時間?！睆埮d華說，協(xié)同創(chuàng)新體系前期基礎工作費時費力，但厚積薄發(fā)，越往后成果產(chǎn)出的時間越短，數(shù)量也越多。
薛吉全教授和團隊成員張興華研究員在海南玉米繁育基地工作（團隊提供）
據(jù)不完全統(tǒng)計，薛吉全教授團隊圍繞陜A群、陜B群持續(xù)開展基礎研究，在國內外期刊共發(fā)表相關學術論文34篇，其中核心自交系KA105的基因組組裝、玉米籽粒脫水遺傳機理解析和基于陜A群、陜B群進行全基因選擇分析等研究成果在《作物學報》《BMC植物生物學》《食品化學》《國際分子科學雜志》等期刊上發(fā)表，受到國內外同行的高度關注。而經(jīng)過16輪優(yōu)化升級和聯(lián)合改良，到2024年，整個體系已經(jīng)選育出玉米新品種46個，其中國審9個。
“AB群是幕后英雄?！标兾骶挢S種業(yè)總經(jīng)理劉勇說，材料的先進性與思想的先進性，決定了這個模式的先進性，育出好品種、大品種只是時間問題。
亮眼的成績吸引了省內外更多的科研單位和育種企業(yè)，河南大學、中國農科院作物研究所、北京大學現(xiàn)代研究院、陜西秦豐種業(yè)、河南登海種業(yè)、河南秋樂種業(yè)等紛紛聯(lián)系加盟入圈，到今年4月，參加AB群新一輪材料分發(fā)的單位從最初的9個已增加到40個。
不久前，崖州灣國家實驗室玉米基因組育種團隊聯(lián)合國內多家研究機構發(fā)起玉米種質資源改良與創(chuàng)新2035計劃，其構想是結合快速發(fā)展的基因組育種技術，創(chuàng)新推進玉米的群體改良。這個消息給了薛吉全團隊以極大鼓勵。
“一路走來不容易，但我們有信心繼續(xù)走下去！”薛吉全表示，在國際種業(yè)競爭日趨激烈的形勢下，陜A群、陜B群種質協(xié)同創(chuàng)新這條路一定能夠打好種業(yè)翻身仗，為農業(yè)強國建設作出更大的貢獻。
通訊員 靳軍 農業(yè)科技報-中國農科新聞網(wǎng)記者 胡潤田
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