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种质改良|优异种质：玉米种业发展的核心

玉米是我国第一大作物 ， 是确保国家粮食安全的重要支撑 。在近日举行的“加快生物育种创新 ， 保障国家粮食安全”全国媒体报道沙龙上 ， 中国农业科学院生物技术研究所所长李新海指出 ， 原创性的基因、种质和技术是玉米种业发展基础 ， 应不断强化优异种质自主创新 ， 确保我国玉米种业持续发展 。
缺乏优异种质资源
种质是品种选育的物质基础 。地方品种、育种材料、品种以及野生近缘植物等都属于种质 。
我国不是玉米原产国 ， 600多年前玉米传入我国 。2019年 ， 我国玉米单产较1949年增长5.6倍 ， 这也得益于品种的持续更新换代 。
新中国成立初期 ， 我国玉米种植面积1100万公顷 ， 有12000个地方品种；现在我国玉米种植面积达到4200万公顷左右 ， 年推广面积10万亩以上的杂交种不足1000个 。
“尽管推广杂交种提高了玉米的生产水平 ， 但种质基础渐趋狭窄 。”李新海说 。
美国保存了7万多份玉米种质 ， 其中原杜邦先锋等种业公司拥有世界上最大规模的玉米商业化种质资源 。美国玉米种质具有茎秆强韧、生育期短、耐密、籽粒脱水快、适合机械化等特点 。
此外 ， 国际玉米小麦改良中心也保存了相当数量的玉米种质 ， 其层次分明 ， 血缘清晰 ， 从群体和基因库中选育自交系 ， 类型丰富 ， 各具特色 ， 杂种优势模式明晰 。
我国玉米品种选育对国外种质有相当大的依赖性 ， 其间从美国引进较多现代育种种质 。有研究表明 ， 美国玉米种质利用率每增加一个百分点 ， 我国玉米平均产量增加约10公斤/公顷 。
目前 ， 我国玉米形成了四平头、旅大红骨、兰卡斯特、Reid等杂种优势群 。其中 ， 四平头和旅大红骨是我国本土化种质 ， 从这两类种质选育的自交系支撑培育出郑单958、丹玉13等一些重要品种 。我国玉米种质具有抗逆性强、配合力中等 ， 但成熟期偏长、脱水慢、不适应机械化等特点 。
李新海指出 ， 总的来看 ， 我国拥有的玉米种质资源数量尚可 ， 但缺乏对种质有效遗传变异的深入认识 ， 缺乏与育种目标相适应的优质、抗逆、耐密抗倒、适宜机械化的优异种质 。
原创性技术是种质改良基础
2013年 ， 《国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》指出 ， 加快推进现代种业发展 ， 建设种业强国 ， 为国家粮食安全、生态安全和农林业持续稳定发展提供根本性保障 。
“建成种业科技强国的标志是要有自己原创性的种质、技术和理论 ， 最后体现在品种上 ， 才能支撑科技强国 。”李新海说 ， 优异种质可以利用现有的种质资源 ， 但是要以此为基础创造出能够满足新时期玉米生产需求的种质 。
“更重要的是 ， 我国育种家利用现有的育种材料 ， 通过多基因聚合的方式 ， 需要创造新的种质来满足玉米种业发展需求 。”李新海强调 ， 如果玉米种质资源的引进交流渠道不畅通 ， 依靠自主创新种质来满足玉米新品种选育需要就显得尤为重要 。
“从国际竞争和国内需求的角度 ， 要保持玉米种业持续发展和玉米生产用种安全 ， 都需要在‘十四五’时期突破玉米优异种质的瓶颈制约 。”李新海说 。
他认为 ， 生物技术是提高种质创新效率的重要手段 ， 包括分子标记技术、转基因技术、单倍体技术、基因编辑技术等 。

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