我國玉米種質資源研究現狀及思考*

庹美琴，高 翔，高雪飛，陳微林，張 宇，郭建強*

（九圣禾種業股份有限公司，新疆 昌吉 831100）

2020 年中央經濟工作會議中，種子成為熱詞，強調2021 年的重點工作任務之一是解決好種子和耕地問題。種業是現代農業發展的芯片，而種質資源則是種業發展的芯片。種質資源對保障國家糧食安全和實現農業科技現代化的重要性不言而喻。因此，分析玉米種質資源的研究狀況，對于提高玉米新品種培育效率，推動“打贏種業翻身仗”，實現“中國碗裝中國糧”的戰略目標有著重要意義。

1 我國玉米種質資源概況及現狀

我國玉米種質資源主要集中分布在從東北至西南走向的狹長地帶[1]。截至九十年代中期，中國農科院作物品種資源研究所共整理鑒定玉米種質近1 6000 份，其中88%為我國種質，而這中間的八成來自東北、山西、陜西、云貴川和廣西。

我國本土玉米種質資源種類豐富，例如北方春播玉米區和北方夏播玉米區的白頂、金頂子、高樁、老來皺、霜打紅等和小白糙、小粒紅、野雞紅、金棒錘等；華北玉米區的武陟矮、石灰簍、七葉糙；南方玉米區的小金黃、滿堂金；七片早、大籽黃、高山細黃、南充秋子、小夾黃等聚集自西南玉米區[1-3]。從其他國家引進的玉米種質僅占12%，但自上世紀六、七十年代自交系間雜交種開始大面積推廣普及，特別是八十年代以后，各育種單位通過引進并改良美國3382 等Reid 血緣的玉米種質資源[2]，獲得掖478、A801、丹9046、齊319、178、丹599 等優良自交系被廣泛應用。一些傳統自由授粉的地方品種逐漸被淘汰，過去的優良地方玉米品種消失。導致當前我國玉米種植面積雖在不斷增加，但所種植的雜交種，如先玉335、京科968、九圣禾2468 等血緣基本局限于4 大系統：四平頭種質、旅大紅骨種質、Reid 種質和Lancaster 種質及它們的衍生系黃早四、自330、Mo17、E28、掖478 和丹340 等幾個骨干自交系。

少數骨干自交系在生產過程中長期重復使用必然導致種質遺傳基礎貧乏，而種質基礎狹隘最直接的結果，就是造成品種性狀退化、抗逆性降低、穩產能力不足等。從長遠來看，單一的資源基礎可能會降低農業生態的抵抗力，從而降低生態系統對自然災害的抵抗力。一旦發生地方性病蟲害，對整個生態環境的損害都將是嚴重的。20 世紀70 年代初玉米小斑病席卷全美就是一個典型的例子[3]。

2 對玉米種質資源未來發展的思考

2.1 加強靈活運用生物技術的手段

當前玉米種質資源主要包括三大類：地方品種、外來種質及生產上應用的雜交種、組合、自交系等當代主栽品種。我國的玉米種質研究工作經過數十年的開展，從基礎的田間鑒定到分子育種做了大量的試驗研究，且各項研究已取得明顯進展。采用傳統“大群體，脅迫加嚴選”，結合單倍體育種技術和分子標記輔助選擇技術，創制了新SSL1801、新SSL1803 等耐密、耐旱、籽粒脫水快、抗倒伏、宜機收的優異育種新材料11 份，選育出JH49、JL133、新自5426 等高配合力優良自交系7 個，育成九圣禾2468、九玉J03、九玉M03、新玉108 等通過國家和省級審定的玉米新品種。

在對現有玉米種質資源的農藝性狀、抗逆性等持續研究的基礎上，加大力度進行更深入的分子生物學層面的研究。例如SSR和SNP等分子標記輔助選擇法、轉基因技術等，可以打破傳統常規育種工作的局限，精準而系統地分析種質的親緣關系和遺傳背景，快速而準確地定位和篩選優良性狀。同時，挖掘具有優異性狀和潛在利用價值的玉米資源使其得到最大程度的利用。

2.2 進行針對性的改良

對玉米品種宜栽地區的土壤、氣候條件等生態環境進行具體問題具體分析，采用回交改良和群體改良等方式，增加群體有利等位基因頻率，發掘現有優良品種種質潛力。以新疆為例，其地處我國西北，光熱資源條件尤為優越，是玉米增產潛力最大的區域，也是全國適宜種植玉米的四大區域之一。國家重點研發計劃“西北耐密高產抗旱玉米新品種培育”項目，就是針對西北現有玉米種質難以滿足其抗旱耐密、適應品種機械化和抗病蟲害能力的育種狀況而開展的。根據新疆特殊氣候環境所需的育種目標進行改良并選育高產、優質、抗逆能力較強的自交性玉米品種、糧食飼料兩用的優質青貯玉米品種和早熟、耐密、脫水快的適宜機收的玉米新型品種，以滿足該地區玉米育種和栽培的需求。以種質的擴增、改良和創新為基礎，以新品種培育為重點，進行玉米種質協同創新，從而不斷的擴大和優化玉米種質資源。

2.3 持續引進和創新，積極促進資源交流

實踐證明，通過雜交、輪回選擇等育種手段將國外玉米種質資源與本土資源充分融合，能有效發揮雜交優勢，培育出高品質和高產量的雜交玉米品種。從國外引入種質血緣較遠的自交性玉米品種并加以改良利用，仍是當前擴充種質資源的主要方式。因此，政府及各相關部門應積極促進社會單位進行玉米資源交流和各學科聯合研究，開通綠色通道，搭建交流平臺，使各育種單位可以最大限度的交流合作，取長補短，使有限的資源得以充分利用。加快優質玉米品種培育速度，為我國玉米產業的振興打下堅實基礎。

3 結語

我國領土遼闊，南北相距5 500余km，東西橫跨5 個時區，氣候類型復雜多樣，各地區生態環境差異大。因此，對現有玉米種質資源研究程度加大加深，有針對性的選育高產、抗逆、適應不同生態區的親本材料和品種對豐富玉米種質資源，推動高效商業育種有著積極意義。

隨著近些年玉米商業化育種的發展，品種權意識進一步提高，豐富和擴增玉米種質資源已成為我國玉米育種工作的當務之急。