智种网NOVOSEED 2024年07月21日

前言

      玉米（Zea mays L.）已成为我国第一大作物。我国不是玉米原产地，存在玉米种质遗传基础狭窄、基因库贫乏等问题 。引进和利用国外玉米种质资源对我国玉米进行品种改良是玉米育种过程中必不可缺的环节 。纵观我国玉米育种历程，外来种质资源对我国玉米育种研究产生了重大影响。研究表明，美国玉米种质利用率在我国每增加 1%，我国玉米平均产量提高约 10kg/hm2。

      21 世纪初，美国先锋公司凭借其丰富的种质资源基础和长期的种质资源研究，选育出许多优良玉米杂交种，并在我国迅速推广。尤其是先玉335 进入我国以后，很快成为东北地区主栽品种，短短几年时间成为我国第二大玉米品种，这对我国玉米育种和生产带来巨大冲击和挑战，同时也给我国育种者带来启示，需要改变传统育种理念，对我国玉米育种研究提出新要求。

      本研究基于中国种业大数据平台（http：//202. 127.42.145/home/index/），查询美国先锋公司玉米品种在我国的品种审定、推广应用情况，并进行分析，以期明确美国先锋公司玉米种质资源在我国玉米产业中的发展历程和优势。为我国培育优良的突破性玉米新品种、提高国际竞争力提供经验和依据。

1.玉米品种审定情况分析

      1) 审定品种数量分析

      截至 2018 年，美国先锋公司共有 107 个玉米品种通过了我国审定，其中，国审品种 7 个，省审品种 100 个。以先玉335、32D22、33B75、先玉696 和先玉1225 等为代表的 16 个品种多次被审定（图1）。尤其是先玉335，在2004-2012 年被审定 9 次，该品种具有生育期适中、产量高、品质好、株型紧凑、出子率高和子粒脱水速率快等优点，特别是在生育后期其子粒脱水速率快，成熟时子粒含水量比其他品种低 10%  左右，使其更适应机械化收获。2014-2018 年，也有多个品种多次通过审定，如先玉1225 在不同的省份审定4次，先玉1266、先玉1321 和先玉1366 均通过了3 次审定。这些品种具有先锋玉米种质优良的产量基因和出众的子粒商品性等特点 ，在各级区域试验和生产试验中表现良好，具有较好的广适性。

      2) 各年审定情况分析

      自 2001 年美国先锋公司品种33G05 和33B75被辽宁省审定以来，至2018 年（除2003 和2007年），每年都有新品种通过审定（图2）。2001-2006 年，审定品种数量总体呈稳定增长趋势，尤其是2004-2006 年共审定了23 个品种，占总数的21.5%。2009-2014 年呈现稳定增长趋势，在2017和2018 年分别审定了12 和10 个品种，占总数的20.6%，达到两个峰值。

      3) 各地区的审定情况分析

      由于先锋公司玉米品种普遍具有“五小一大”（雄穗小、叶片小、个子小、节间小、植株小，果穗大）、“五快一壮”（子粒灌浆脱水快、苞叶蓬松快、果穗脱粒快、播种后种子吸水快、出苗快，植株幼苗健壮）的特点 ，因而在全国多个区域通过了审定，特别是在我国东北、华北、黄淮海等区域。其中，东北地区的吉林省和辽宁省由于地处世界三大“黄金玉米带”之一，适宜玉米的种植与推广，所以先锋公司在这两个省份审定的玉米品种最多，均有 13 个品种通过了审定。其中，32D22、33G05、33B75 和32F20 在这两省均通过了审定。黑龙江和内蒙古也分别有 8  和 10 个品种通过了审定。在华北和黄淮海区域，河北审定最多（9  个），山东和河南均审定了 6  个品种，北京市和天津市分别审定了 4  和 3 个品种。在西北区域，陕西、山西、甘肃和宁夏分别有4、4、7 和1 个品种通过了审定。而在我国西南区域，先玉系列的玉米品种也在多个省份通过审定并推广（图3）。

      国审方面，共有 7 个玉米品种通过审定，以先玉335 为例，该品种在 2004 和 2006 年分别通过了国家黄淮海和东华北区域的审定，在 2005 和 2009 年分别通过辽宁和黑龙江的审定，2008 和2011 年在甘肃、宁夏和内蒙古通过审定，在 2012 年通过了云南审定。这充分说明了先玉335 在我国大部分地区均能表现出优良的丰产性和广泛的适应性。

2.品种推广面积情况分析

      1) 累计推广面积分析

      先锋玉米品种自 2006 年在我国推广以来，截止到 2016 年，已累计推广 2 056.4 万hm2。其中，先玉335 累计推广 1 876.4  万hm2，占先锋公司品种总推广面积的 91.42%（图4）。

      紧随其后的先玉 696 和 32D22，分别为66.3 万和29.7 万hm2，只占总面积的 3.10% 和 1.44%。排在第 4 位的38P05 推广面积为 22.5 万hm2，占总面积的 1.10%。此外，先玉420 和先玉698 的推广面积也都超过了6.7 万hm2。虽然先锋公司也有一批优良品种推广面积在 6.7 万hm2以上，但是与先玉335 相比还是有很大的差距，说明先锋公司的其他品种相较于先玉335 没有绝对的优势，表明先玉335 对先锋公司的玉米推广有着举足轻重的地位。

      2) 品种年度推广面积分析

      2006 年先锋公司的玉米品种种植面积为 1.7 万hm2，仅占全国玉米种植面积的 0.11%。但从 2007 年开始，其品种种植面积每年都以几十万甚至上百万平方公顷的速度快速增长，在 2012 年达到了历史最高 298.2 万hm2，占当年全国玉米面积的 8.51%，随后的 3 年内一直保持在 266.7 万hm2以上，2016 年面积为 246.5 万hm2（图5）。

      先玉335 自 2006 年每年的种植面积增长迅速，至 2012 年种植面积为 277.1 万hm2，随后虽然有所下降但一直保持稳定，使先锋公司玉米品种在我国的种植面积得以维持在 233.3 万hm2以上。

      分析其原因，除了品种性状优异外，还有两方面原因，一是先玉335 的生产加工模式的先进性，该品种由山东登海先锋种业有限公司和敦煌种业先锋良种有限公司合资生产经营，具备世界领先的加工设备、配套技术及管理的生产流水线，生产出的品种质量优、商品综合性能好、种子标准化率和精品化率高；二是先玉335 的营销模式采用订单直销模式，每年通过会议培训，不仅能让农民亲身感受先玉335 的优点，也能让公司全方面了解农民真正的需求，主动掌握了营销网络的控制权，凭借“独家销售、利润高、缺口经营”的营销策略，在我国快速推广。

      3) 各省（市、区）推广面积分析

      2006-2016  年，先锋公司系列品种在全国 21 个省（市、区）推广，累计面积达 2084.8 万hm2。其中，吉林、山西和黑龙江是推广面积最大的 3 个省份，均超过 266.7 万hm2，累计 1230.3 万亩，占总面积的 59%。尤其吉林多个品种累计推广 578.1 万hm2，占总面积的 27.72%，其中，先玉335 就达到 515.1 万hm2。

      玉米是吉林第一大粮食作物，随着玉米产业的国际化，先锋公司等跨国种子企业提供的品种优势明显，产量高，品质好，得到广大农民的认可，在吉林得到大规模推广应用。此外，内蒙古、河南、河北、辽宁和山东的推广面积也都在  100 万hm2以上。宁夏、陕西和安徽的推广面积都在 33.3 万至 66.6 万hm2之间。其他省份的推广面积均低于 33.3 万hm2（图6）。

3.玉米品种系谱关系及其种质应用分析

      美国先锋公司玉米品种商品性好、适宜机收，在进入中国后迅速占领市场，许多品种被大面积推广应用，先进的育种理念和优良的种质资源是其高效育种的保障。因此，分析先锋公司玉米品种的系谱关系，了解其育种思路、种质利用途径和组配关系，对我国玉米种质的改良和利用具有实际的推动作用。

      先锋公司实行商业化育种模式，把玉米种质划分成母本（SS）一群、父本（NSS）一群而形成自己的技术核心，不管来自世界哪个地方的种质资源，均根据与测验种的杂种优势分入这2 个群，保证了群间的遗传多样性增加。建立的母本（SS群）×父本（NSS）群杂种优势模式，育种模式一般为瑞德×Iodent，以及Leaming 双穗、Minnesoda13 及兰卡斯特等父本改良群体。                                                                   

      先锋公司种质的母本群包含 SS 群和 MaizAmargo 群种质，具有茎秆坚韧，穗位适中、易脱粒、发芽率高、脱水快等特点。核心母本自交系 PHP38 与PHHB9 组配选育出 PH09B，以其为母本与 Lancaster 群杂交选育出品种33G05、32D22 和 32T24，其中 PHHB9 衍生出的系列自交系成为PH1KR5 在早熟玉米育种先锋公司在我国审定并推广品种的核心资源（图7，表1）。

      以我国推广面积居前两位的先玉335、先玉696 为例，均利用了母本系PH6WC 是 PHHB9 的衍生系，遗传背景包含 SS群中 B37 和 B73 等核心血缘。近 3 年，先锋公司围绕着 PHHJC、PH1DP8 等核心母本群组配商业杂交种，例如，以核心自交系育出的先玉1321、先玉1225、先玉027 杂交种遗传背景含有 Oh43 类种质和 SS 群质等，该自交系在我国中熟玉米区的先玉1446、先玉 1263 等品种的共同母本，热带材料 PHG0A 血缘，故该自交系在夏播玉米区和青贮类型玉米育种中均发挥较大作用；另外，母本系PH1CPS 和PH2GAA 在春玉米中晚熟区应用广泛，先后育成先玉1266、先玉1224、先玉1526等9 个品种，PH1DK5、PH1KR5 在早熟玉米育种中优势明显，在黑龙江、新疆等早熟区域共育成4个品种。

      父本群为NSS 群，其中不乏 Lancaster 群的 Mo17 血缘和 Oh43 类种质等，该类种质普遍抗逆、抗病，花粉量大。先锋 Iodent 种质的代表系 PH207 及其衍生系如 PHG29、PHG50、PHR25、PHTD5 等几乎达到先锋现代自交系的一半，其对现代种质的遗传贡献高达15.1%，极大地推动了先锋商业育种的发展。

△表 1  先锋玉米品种亲缘关系

      先玉335 父本PH4CV 含有 15% 的Iodent 种质血缘、14% 的Southern U. S. Landrance Synthetic 及FunkG4949、黄马牙等多种背景；先玉696父本PHB1M 选自PH2KN×PH2KR，来源于Lancaster 杂种优势群。2016-2018 年，先锋公司构建了以PH11VR、PH1N2D 等为核心的父本群，如夏播品种先玉042、先玉1420、先玉1650 的共同父本PH11VR 是由PHA9B×PHB1V 杂交选育而来，是一个融入Iodent（PH207）、Oh43 等种质的又一个NSS 群核心自交系。此外，PH1N2D、PH1W86作为父本在先锋育种过程中也被广泛利用。

      4.展望

      自美国先锋公司玉米杂交种进入我国以来，以先玉335 为代表的优良玉米品种迅速占领我国玉米种业市场，对我国玉米育种造成了强大的冲击。与国内大部分品种相比，先锋系列品种具有更高的产量、更好的品质、更强的抗逆性。随着我国对玉米的各方面需求越来越大、法律体系的完善和种业开放程度的扩大等，美国先锋公司在我国玉米市场仍将占有一定的主导地位。

      由于我国不是玉米的发源地，种质资源基础相对狭窄，因此，先锋公司为我国提供了获得优良玉米种质资源的途径，将这些玉米种质资源合理应用，建立资源共享体系，从而选育出综合性状优良的玉米新种质。同时还要加强科企之间的交流与合作，加快科研成果转化和产业化，以促进我国玉米产业发展。另外，先锋公司为我国的玉米育种单位提供了先进的育种理念，其商业化育种模式和营销模式给我国玉米品种的应用与推广提供了参考依据，这对逐渐缩小与国外的差距，提高我国玉米品种的种业竞争力有重要意义。

      注：内容来源于2019（4）：24-29《作物杂志》，感谢原作者的辛勤付出，本文仅供大家交流、讨论，不对数据和结论的真实性负责。