为育种创新夯实种源基础
——2023年玉米种质资源精准鉴定工作交流暨抗旱优异种质及新品种展示会侧记
农民日报·中国农网记者 祖祎祎 2023年9月6日
当前，正值玉米生长的关键阶段，在我国最大的玉米制种基地——甘肃省张掖市，一场玉米种质展示活动在田间地头火热进行。
8月26日，2023年玉米种质资源精准鉴定工作交流暨抗旱优异种质及新品种展示会在张掖举办。在位于甘州区的甘肃省农科院张掖试验场地，国家种质资源库内的6000余份玉米种质资源正在接受抗旱性鉴定，吸引来自全国从事玉米种质资源保护利用、品种培育、种子生产经营等育种科研单位及企业代表150余人。育种家们汇聚田间地头，查看玉米植株长势，交流育种经验，现场人头攒动，气氛热烈。
优异种质抗旱“比武”
育种专家田间“探宝”
秋日午后，烈日当头。在高旱鉴定试验区，挺拔的玉米植株引得大家纷纷驻足围观。
中国农科院作物科学研究所副研究员李春辉介绍，一般玉米整个生长周期需要浇350—380方水，在高旱鉴定区，5月初玉米播种后，只浇了60方水，其余全靠雨养。“可以看到，有些材料已经旱死了，但部分优异资源仍然正常生长结实，非常难得。在今天这样日晒情况下，叶色变化很小，这是抗旱性好的直观表现。”
在如此“高压”的筛选下，抗旱性能高下立见。
黑龙江省农科院玉米研究所副所长扈光辉对几份资源十分中意，他左右拨动着玉米植株，又捏一捏果穗，考察着茎秆韧性和籽粒的饱满程度。“你看，这资源抗旱性就十分出众，出苗之后全程不浇水，还能结穗，能长成这样，真不容易。”扈光辉告诉记者，近年来，黑龙江西部地区旱情多发，春天不浇水根本出不了苗，而这几份资源让他如获至宝。
在制约我国玉米生产的危害因素中，干旱是影响最广的因素之一。
中国农科院作物科学研究所作物种质资源中心副主任黎裕指出，全国每年有超过1/3的玉米生产受到不同程度的干旱危害，造成产量损失20%以上。筛选抗旱种质，培育抗旱节水玉米新品种，具有重大意义。
“本次展示现场位于我国典型的玉米灌溉农业区，年降雨量200毫米左右，展示的抗旱种质和新品种经得起生产实践检验，有望在我国抗旱玉米育种中广泛应用。”黎裕指出，解决生产突出问题的关键，在于优异种质的挖掘。
李春辉介绍，针对国家种质库库存资源和新征集育种材料，他们利用全生育期极端环境、限量灌溉等鉴定技术开展抗旱性鉴定，在张掖这片试验田中，先后开展了6000余份资源的抗旱性鉴定评价，筛选出抗旱优异种质148份，公开向全国育种科研单位展示，并进行分发，实现共享利用。
看到资源的价值，扈光辉对此表示十分期待。“根据提供的资源遗传信息，我们准备与本地种质结合，创制出新的抗旱种质资源，培育出更多生产上急需的抗旱品种，解决更多生产上的难题，保障农户的种植效益。
促进资源挖掘利用
破解“无米之炊”困境
种质资源是开展育种工作的基础材料，缺乏优质的种质材料，育种则会陷入“无米之炊”的困境。
玉米是我国主要粮食作物，占三大粮食作物产量的43%，在保障国家粮食安全方面具有举足轻重的作用。
李春辉指出，我国玉米生产还面临多方面严峻挑战。一是与国际先进水平相比，我国玉米单产水平较低。二是面临干旱高温、病虫害等制约因素。三是生产效率低下，籽粒机收面积不超过总播种面积的10%。通过培育耐密高产、抗逆抗病、宜机收的优良品种是目前最为有效的手段之一。
目前，我国国家种质库保存玉米种质资源数量达3.6万份。但近年来，如何高效挖掘利用这些资源，持续育成突破性品种，一直是种业科研的瓶颈。
2021年，为全面查明库存资源遗传多样性及其可利用性，农业农村部种业管理司启动了玉米种质资源精准鉴定专项，对我国国家种质库中现存的玉米种质资源开展精准鉴定，筛选优异种质资源，并阐明利用技术途径，充分发掘符合未来育种需求的优异种质和基因资源。
农业农村部种业管理司有关处室负责人介绍，目前，工作已取得阶段性进展。围绕种业和产业面临的单产低、绿色高效优质种质匮乏等问题，从国家种质库中遴选出核心玉米种质资源，开展了产量、配合力、基本农艺性状、抗旱性、抗穗腐病、耐高温、品质等性状的精准鉴定，通过表型鉴定挖掘出高产宜机收、抗旱耐高温、抗穗腐病和锈病等一批资源，并阐明了育种可利用途径。
这些优异资源，将为解决各生态区的生产问题提供支撑。李春辉举例介绍，团队鉴定玉米地方品种“糯苞谷”时发现，穗腐病抗性达到高抗，而近年来我国每年审定品种中穗腐病抗性达到“抗”以上的品种不到5%，其育种利用价值可以想见。
对标各主产区育种需求
开展资源精准鉴定
交流会上，东北区、黄淮海、西北区、西南区精准鉴定负责人分别报告各区域的工作进展，并对下一阶段工作思路开展交流研讨。
黄淮海是我国主要夏玉米区，占全国总面积1/3，近年高温干旱，阴雨寡照，病虫害严重，各种灾害频发，外加独特的一年两熟模式，这个区域极具特殊性。
河南省农科院李会勇研究员表示，对于黄淮海地区的玉米品种来说，要求非常严苛，耐高温、耐阴雨寡照、抗茎腐、抗穗腐、抗锈病是“标配”，再加上适合籽粒机收、节水节肥才是“高配”。“此次鉴定工作中，团队对540份地方品种和500份自交系的产量性状进行了精准鉴定，共筛选出一批耐高温、生育期适中、株型合理、产量高的地方品种和自交系153份。综合各项优异性状，最终筛选出小粒红、五花玉米等10份优异种质资源，有望为解决该地区玉米生产难题提供解决思路。”李会勇提到，下一步，将找寻栽培种“丢失的基因”，创制满足黄淮海育种需求的玉米新种质，拓宽黄淮海现有种质资源的遗传基础。
而在我国最大玉米商品粮产地东北地区，生产规模大、机械化程度高、商品率高、专业化水平高等特点又为育种提出了新要求。
为满足东北区玉米育种需求，扈光辉团队在国家玉米种质资源库中选择了一批适用于东北区的地方品种，初步选出适宜东北区的具有高产、高配合力、抗病、耐密、抗倒伏等目标性状的玉米自交系600份。通过一系列筛选鉴定，目前初步筛选出二黄洋棒子、黄马牙W等十大优异地方品种。
在我国西南玉米区，同样鉴定出一大批符合生产需求的各种类型的优异种质，其中有些已经在育种中发挥了重要作用。
贵州省农业科学院旱粮研究所吴迅研究员介绍，近年发掘出的优异自交系QB5725具有高抗南方锈病、品质优、配合力高和适应性广等突出优点，2022年度以该自交系为亲本组配的杂交组合参加国家黄淮海区域的各级试验有12个，已被全国20多家科研单位和企业进行有效育种利用。
在“十年九旱”的西北玉米区，抗旱是育种上始终绕不开的课题。针对抗旱资源的筛选，甘肃省农科院作物所周玉乾研究员介绍，2022年，团队近年来重点开展抗旱种质鉴定与利用，对玉米种质资源精准鉴定专项广泛征集的6000余份自交系和地方种质，在张掖经高旱处理，已筛选出了近200份抗旱材料。
周玉乾希望，育种家要广泛的合作交流，不仅仅是材料的交换，更是思想的交流，在尊重原创的前提下，积极分享各个区域生产上应用的育种材料，资源鉴定工作才更有意义。
