商業育種只需要兩個雜種優勢群

◇張世煌（中國農科院作物科學研究所研究員、國家玉米產業技術體系首席科學家）

商業育種只需要兩個雜種優勢群

◇張世煌（中國農科院作物科學研究所研究員、國家玉米產業技術體系首席科學家）

商業育種只需要兩個雜種優勢群（或兩個雜種優勢列），多了便會混亂，便沒辦法管理商業育種，效率會很低。當所謂的雜種優勢群很多時，也就沒有雜種優勢群和模式了，只能搞經驗育種，而做不成流水線式的商業育種。本文從育種角度討論相關問題，簡明扼要地介紹我國育種者的研究成果，重點介紹平時不多見的國外研究數據和信息。

圖①是我國育種實驗室對187份自交系的聚類圖，這是基于SSR分子標記遺傳距離和對數據中心化處理后聚類的結果。從圖中可以看出，中國玉米自交系分成6個亞群，歸納為A和B兩個雜種優勢群。

按照同樣的分析方法，下面給出375份玉米自交系的分子標記聚類圖（見圖②），結果與上面一樣，分析結果依然是6個亞群和A、B兩個大群。

圖③是根據分子標記遺傳距離對中國玉米自交系聚類后的投射圖。6個雜種優勢亞群分別是SS、PA、旅大紅骨（A群）及Lancaster、PB和四平頭（B群）。兩個雜種優勢群的聚類結果和育種家的經驗吻合，與特殊配合力的規律相一致。

這個結果還可以用另一種方式表達。圖④是基于分子標記的遺傳結構分析，結果也是劃分成6個亞群和兩個大的雜種優勢群。從圖中可以看出種質類群之間的相互滲透，但作為A和B兩個雜種優勢群，則基本肯定和有效。

現在看一看美國的情況。這是從先鋒公司Duvick的文章中截取的一張圖（見圖⑤）。左下方灰色方塊是劃分雜種優勢群以前的自交系分布，很像中國現在的情況，沒有明確的雜種優勢群，但經過對種質的連續改良，現在已經明確地推進兩個雜種優勢群，分別是SS和NSS群。德國人研究美國玉米帶自交系也得到同樣結果。

圖⑥表示對美國玉米自交系逐年循環改良的后果。一直到1976年，美國玉米自交系還沒有推開兩個雜種優勢群，到20世紀90年代才初步形成兩個雜種優勢群的輪廓。后來這些美國種質不斷地向兩邊推開，距離越來越遠，使得育種材料的水平越來越高，當然，育種效率也越來越高。

在李競雄先生指導下，我國從20世紀80年代中期開始研究雜種優勢群，可惜后來個別專家、教授和權威人士不認同雜種優勢群，更否認雜種優勢模式的存在。于是有人跟風，他們不直接反對雜種優勢群和模式，而是用許許多多雜種優勢群來否定兩個雜種優勢群的理論，其歷史意義就在于阻礙了玉米育種理論和技術進步。至今還有人堅持多群論，他們看不透種質演進其實是等位基因頻率在變化。有人聲稱育種理論一兩百年沒有變化，所以不需要研究理論；既然幾百年不變，也就不贊成劃分兩個雜種優勢群。

這些事例說明玉米育種必須向兩邊推開。這是育種材料群體內等位基因積累的過程，而向兩邊推開的核心是配合力。對玉米育種而言，選育自交系必須以一般配合力為核心，所以要作早代測驗，根據GCA選擇和淘汰早代家系，到了高代再尋找特殊配合力就相對簡單了。

考慮到美國商業育種的循環周期非常短，美國改良Mo17和B73種質已經18或19輪，而我國育種者改良四平頭種質不超過4輪。這就是差距，找到原因后要彌補差距。這是商業育種不同于科研院所慢騰騰育種的差別所在，需要引起企業育種者關注。你們不是科研機構，而是企業；你們不是育種家，而是相當于工程師的商業育種者。所以，你們要采取不同的育種思路和技術路線。

先鋒公司的玉米自交系經過指紋分析以后的聚類結果，已經從過去的5群到3群，現在明顯地分成兩大類群，這是不容置疑的。盡管省略了許許多多的試驗數據和文獻證據，包括省略了田間配合力和群體配合力分析與分子檢驗證據，但講到這個程度，后面的事情就不用細說了。

（感謝馬東輝、徐云碧、謝傳曉、田清震博士和先鋒公司提供信息和圖片）