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中国玉米育种简史 - 过去、现在、未来

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-05-29  来源:南北学苑  作者:樊荣峰  浏览次数:1074
 
      以下文章来源于南北学苑 ,作者樊荣峰
  
      今天与大家回顾一下引种在中国玉米育种中的重要作用,不妥之处肯请批评指正。
      
      一)引种贯穿于中国玉米育种的历程
      
      玉米的起源地不在中国,中国近代育种实践表明,引进外来优良种质一直是我国玉米育种和拓宽种质资源的主旋律,引种成就了中国种业的发展壮大,我们一起梗概地回顾过去的育种历史,致敬他们的丰功伟绩,踔厉奋发,笃行不怠,铸力前行。
      
      二)我国玉米引种的历史及类型的形成
      
      1927 年公主岭农业试验场从美国引入“美稔黄“和“白鹤“;1930 年山西太谷铭贤学校从美国引入“金皇后;1931 年引入“意大利白”;后经选择形成现在的“白马牙”品种;1943 年由欧洲引入“英粒子”。
      
      50 年代初期“金皇后”和“白马牙”品种曾在北方推广一定面积。这些引进的马齿型品种经在各地条件下长期栽培与选择,分化为适应于当地条件的品种,其与当地硬粒型品种通过渐渗杂交产生新的粒型为中间品种。
      
      在 1760 年以前由云南、广西一带的硬粒型地方品种经突变和选择形成糯质的品种,云南、广西一带是糯质玉米的起源中心。
      
      曹镇北和徐文伟(1978年)将我国玉米品种划分为 5 个”种族“(即 race)”和 4 个可能是独立种族的类群。5 个”种族“是:1)北方马齿种族;2)硬粒和马齿品种间杂交的衍生种族;3)北方八行硬粒种族;4)宽扁穗玉米种族;5)南方糯质玉米种族。4 个待确定的类群是:中晚熟硬粒类型、早熟橙色硬粒类群、中早熟白硬粒类群、墩子黄硬粒类群。另外还有些品种未包括在上述种群和类群中,我国玉米类型的研究工作有待深入开展.
      
      三)建国后我国玉米引种及育种实践
      
      20 世纪 50-60 年代丹东农科院景奉文主持整理优良农家品种“英粒子”、“白鹤”选育出品种间杂交种凤杂 1 号、凤杂 4 号、凤杂 5 号和凤双号双交种、丹玉 6 号(弧28×330)等单交种共计 10 余个,丹玉 6 号在全国 24 个省、市、自治区种植,最高年份种植面积达 2200 万亩,是当时推广面积最大、使用年限最长的品种。
      
      1)玉米自交系自 330,1962-1967 年间丹东农科院由景奉文、高兴德、李艳天、罗登礼、周宝林等人组成的科研团队用外引的自交系 oh43 × 可利 67,经 6 代自交和两次测交选育而成。
      
      2)景奉文团队选育的优良玉米自交系自 330 是 20 世纪 70 年代广泛应用的骨干系。丹东市农科所从 1968 年开始利用自 330,到 1972 年选育成一批丹玉系列杂交种。全国有 41 个玉米杂交种直接利用自 330 作为亲本,累计推广面积 8.4 亿亩,例如,吉单159 (吉846×自330)。
      
      3)1974 年中国从美国引入 Mo17,国内多家单位用其组配育成杂交种,例如,中国农科院育成中单 2 号(Mo17×330)、中单 14(Mo17 × 中黄 64)。四平农科院育成四单 14(446×Mo17)、四单 19(444×Mo17)。吉林农科院育成吉单 141(苏80-1×Mo17)、吉单156(吉84-2×Mo17)、吉165(吉856×Mo17)、吉单180(吉853×Mo17)。
      
      4)1974 年李登海去莱阳农学院(现青岛农业大学)深造,老师刘恩训副教授送他 20粒来自美国的分离自交系基本材料“XL80”,几年潜心努力,他从中分离选育出“掖107”自交系。用其组配选育杂交种,育成掖单 2 号(掖107×黄早四)。
      
      用其衍生系 DH351 组配选育出登海 605(DH351×DH382,母本 DH351 是以DH158×掖 107 为基础材料选株自交选育,父本 DH382 是以外国杂交种 X1132 为基础材料连续多代自交选育而成)、登海 661(DH351×DH372,父本 DH372 是自交系5003 杂株选系)。
      
      5)1978 年沈阳市农科院引入美国杂交种“3147”,用其选育成多基因矮生系 5003,利用 5003 和 5003 衍生系育成的杂交种广泛应用于我国春玉米及夏玉米地区。截至到1996 年,直接用 5003 组配的杂交种在生产上累计推广面积 1.38 亿亩,例如,沈单 7(5003×E28)、农大 60(5003×综31)、川单 9 号(48-2×5003),掖单 11(5003×52106)等等。
      
      截至到 1996 年,利用 5003 衍生系组配的杂交种累计推广 1.8 亿亩。全国种子站统计,1994、1995两年含 5003 血缘的杂交种分别占全国主要推广杂交种面积的21.2%, 26.9%。至今,含 5003 血缘的自交系,比如 478、郑 58,仍然在科研和生产上使用并发挥作用。
      
      6)1985 年山东登海种业股份有限公司引入 5003,用 8112×5003 选育而成了玉米自交系 478 自交系(山东省莱州市农科所吕华甫等同志从美国自交系中选育出 8112 自交系,山东莱州市农科所用 8112 × 黄早四选育出掖单 4 号)。
      
      7)478 自交系株型清秀,叶片上冲,抗病性好,具有多基因控制的矮秆性,植株矮,穗位低,且受环境影响小,能够稳定遗传,自身产量高,受到玉米育种工作者的广泛关注,据不完全统计, 478 为亲本育成的杂交种有 41 个通过省级和国家审定,累计推广面积已达 5.9355 亿亩。例如,掖单12号(478×515)、掖单13号(478×丹340)。育种者用其与其它系组配选育二环系,其二环系组配的杂交种有 19 个通过省级和国家级审定,累计面积达1.194 亿亩。
      
      8)1988 年河南荥阳廿铺种子站张发林在 478 亲本繁殖中,发现变异株并经 7 代自交分离,于 1995 年 9 月选育出自交系郑 58,河南农科院作物所堵纯信研究员用郑 58×昌 7-2 选育出郑单 958 杂交种,2003 年种植 0.2135 亿亩、2004 年 0.43 亿亩、2005 年 0.54 亿亩、2006 年 0.5895 亿亩,2007 年、2008 年超  0.6亿亩,截至到2009 年全国累计推广面积 5 亿亩。用郑 58 育成众多品种,例如如中国农科院育成中单 909(郑58×HD568)。
      
      9)1979 年铁岭农科院用美国杂交种“3382”选育出二环系铁 7922。利用其组配的杂交种通过国家和省级审定的有 30 余个,例如铁单 8 号(铁7922×旅9宽)、雅玉 2 号(7922×YA3792)。直接或间接利用其选育的自交系 30 余个,例如 C8605-2、丹9026、辽 2345、G39、DH4866、LD175、A801 等,组配的杂交种通过国家和省级审定有 50 余个,例如铁单 10、铁单 12、铁单 19、东单 60、丹 2109、丹 2100、登海 1 号。
      
      10)铁岭市农业科学院用铁 7922 × 沈 5003 为基础材料育成了自交系铁 C8605-2,截至到 2005 年底,以 C8605-2 组配的组合有 14 个通过国家及省审定。
      
      11)利用铁 C8605-2 做中间材料育出的衍生系有 16 个。铁 C8605-2 自育成以来得到了广泛应用,直接或间接参与选系组配了众多品种, 经历近 40 年仍为许多育种者使用。例如吉林省通辽市农业科学研究院,吉林吉农高新技术发展股份有限公司育成吉通 100(C8605-2 × 吉 853)。
      
      C8605-2 的成功选育是近年来我国自交系选育的一个重要突破,C8605-2 含有纯正的北美种质血缘,综合了双亲优良性状,继承了铁 7922 株型紧凑、秆强和沈 5003 矮秆、大粒的特点,表现株高穗位适中,株型紧凑,抗倒性强,抗病,抗逆性突出,雌雄协调,结实良好,制种产量高,,一般配合力高。以 C8605-2 为亲本培育的玉米杂交种,产量高,稳产性好,适应性广,抗倒性,抗病性强,推广面积大,品种生命周期长。C8605-2 是国内选育玉米杂交种和自交系的骨干自交系,已成为国内十分宝贵的优异种质资源。
      
      四)20 世纪 80 年代中期至 90 年代中期
      
      1)中国育种者利用美国先锋种子公司杂交种 6JK111、78599 及其同类杂交种选育自交系。1986 年沈阳市农科院利用美国杂交种 6JK111 选系,经多代自交选育出二环系沈137,用其育成沈单 10(Q1261×沈137)、沈单 13 (沈137×沈2805)、沈单 14(沈试30,沈137×丹341)、沈单16(K12×沈137)、沈单17 (沈151×沈137)、沈单18(沈152×沈137)等多个优良杂交种,累计推广面积 5100 万亩。
      
      2)山东登海种业有限公司用沈 137 育成登海 3686(沈137xDH41)杂交种。山东省农业科学院玉米研究所利用美国玉米杂交种 78599,经多代自交选育出二环系齐 319,用其育成鲁单 981(齐319×LX9801)杂交种。威海市农科所用其育成威玉 17(齐319×H564)杂交种。
      
      3)中国农业大学利用美国玉米杂交种 78599 选育出 P138、178 自交系,用其育成农大 3138 = 综31×P138、农大 063 8= 52106× P138、农大 2238 =7922×P138、农大 1738 = Mo17 × P138 、农大 108(178 × 黄C) 杂交种。
      
      4)河南农科院粮做所育成郑单 19(P138×郑35)杂交种。河南农业大学利用美国玉米杂交种 78599 选育出 87-1 自交系,用其育成豫玉 2 2号(豫单 8703,综3X87-1)杂交种。河南省浚县农业科学研究所用国外材料 6JK 选系导入 8085 泰(含热带种质)选育出自交系 9058,用父本浚 92-8(昌7-2×5237),育成杂交种浚单 20(9058×浚92-8)。
      
      5)1999 年蠡县玉米研究所育成蠡玉 16 号(953×91158),953 是蠡县玉米研究所以农系 531×P35(美国先锋杂交种 78698 选系)杂交后经 6 代自交选育而成。91158是蠡县玉米研究所以农大 108 为基础材料,连续自交 7 代选育而成的二环系。
      
      6)吉林省农业科学院玉米研究所育成吉单 196(吉 D185 × 599-20-1),599-20-1 引自中国农业科学院,是以美国杂交种 78599 早代材料自交 5 代选育而成。
      
      7)美国 78599 杂交种含热带和亚热带种质,遗传基础十分丰富,选育出的优良自交系普遍具有配合力高,抗病,抗旱耐湿,抗倒,保绿度高,品种优良等诸多优点,已成为国内应用最广泛的血缘和相对独立的遗传类群,称其为 P 群种质。其衍生系也传承了其优点,比如沈阳农科院选育的沈 3336(7922 X 沈137),用其育成沈玉 21(沈3336 X 沈3265)、沈玉 31(沈3336 X 沈3115)、沈玉33(沈 3336 X 沈 3117)。
      
      8)丹东农科院选育出丹 598 自交系(采用 OH43Ht,丹 340,丹黄 02,丹黄 11,78599,经过 11 个年头,几个世代,采用多系杂交、回交、定向选择等相结合的手段,于 1995 年育成)。用其育成丹玉 26 号(丹 2100)(丹 9046 × 丹 598)、丹玉 39 号(丹科 2109、富友 1 号)(C8605-2 × 丹598)。铁岭农科院用其育成铁研27(C8605-2×丹598)。
      
      9)这波对先锋杂交种的选系除了优良的产量基因得到利用外,还成功地引进了国外的优良热代种质资源,以及这些热带资源中拥有优良的叶部病害抗性基因,育成的品种抗叶部病害,保绿度高。
      
      五)20 世纪末期至 21 世纪初
      
      20 世纪末至 21 世纪初,国外公司在中国开展玉米育种研究,又一次为中国引进国外最新研究成果创造了条件,并促成中国现代玉米种质资源引进利用浪潮。据不完全统计,国外企业 2000-2010 年通过国家和省级共审定了 113 个玉米品种(其中先锋 31个、正大 38 个、孟山都 9 个、利马格兰 10 个、先正达 16 个、KWS 公司 7 个、农友2 个)。占全国(国家和省级)玉米审定数量(4659)的 2.4%。主要是先玉 335、先玉 696、迪卡 007、正大 619、正大 12、迪卡 656 应用面积较大。
      
      1)先玉 335(PH6WC×PH4CV),美国先锋种子公司 2000 年以自选系 PH6WC 为母本,PH4CV 为父本组配而成。PH6WC 是从 PH01N × PH09B 杂交组合选育而成,来源于 Reid 种群;PH4CV 是从 PH7V0 × PHBE2 杂交组合选育而成,来源于Lancaster 种群。原代号 X1132X,于 2004 年在夏播区通过国审,2006 年在春播区通过国审。
      
      2)我国育种工作者利用先玉 335 进行选系,利用 PH6WC、PH4CV 组配新组合育成新品种,用 PH6WC、PH4CV 开展选系育成衍生系,大批含先玉 335 血源的新品种通过审定。
      
      例如:北京华农伟业种子科技有限公司育成华农 887(B8-2-1 × 京66),以自选系 B8-2-1 为母本,京 66 为父本杂交选育而成。B8-2-1 是以(PH6WC × 郑58)为基础材料,经 5 代自交选育而成;京 66 是以(PH4CV x 昌7-2)F1 为母本,PH4CV 为父本回交 1 代后,连续自交 5 代选育而成。北京金色丰度种业科技有限公司育成农华 187(PH6WC × ZS472 )。
      
      3)北京金色农华种业科技股份有限公司育成农华 213(NH07M × NH004),以NH07M 为母本、NH004 为父本选育而成。母本 NH07M 是用美国杂交种 X1132X(先玉 335)开放果穗籽粒种植后,采用系谱法,选优良单株连续自交 6 代育成。父本是以早期南斯拉夫杂交种吉引 704 为基础材料选育而成。
      
      5)吉林吉农高新技术发展股份有限公司、吉林省农业科学院玉米研究所育成吉单53 (四-287 X 吉 A5302),吉 A5302 是以四-144 × PH4CV 为基础材料选育而成。
      
      从以上可以看出,中国玉米育种的历史是一部伴随着引进外来种质资源并进行选育改良应用的历史。我国玉米育种工作者通过长期不懈努力奋斗,取得了辉煌成绩,很多优良自交系和杂交种获得奖励,为我国玉米育种事业和种业的发展,粮食增产,农民增收,做出了贡献,建立了丰功伟绩,是值得称道和传承的。
      
      育种的基本要素是种质资源、是基础材料,通过获取有利基因、基因重组、育成优良自交系、组配杂交组合、筛选出优良品种。虽然过去(近百年来)中国育种者已对本土种子资源(最初也是外来种质)的改良利用达到了相当高的程度及水准,成效斐然,但客观讲国外尤其是美欧在科技水平、创新能力(诸如基因编辑、基因重组、转基因技术等等)、研究成效等方面依然优势明显,有很多可以学习借鉴利用之处。
      
      今后我国育种者除了对现有的种质资源持续改良提升外,在符合规则的前提下,仍需不断及时引进国外新的优良种质资源并加以选育改良利用,使中国玉米育种材料起点始终处于世界前沿,为中国玉米育种事业可持续发展注入新鲜血液,提供新动能。
 
 
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