我国玉米种质资源研究现状及思考*

庹美琴，高 翔，高雪飞，陈微林，张 宇，郭建强*

（九圣禾种业股份有限公司，新疆 昌吉 831100）

2020 年中央经济工作会议中，种子成为热词，强调2021 年的重点工作任务之一是解决好种子和耕地问题。种业是现代农业发展的芯片，而种质资源则是种业发展的芯片。种质资源对保障国家粮食安全和实现农业科技现代化的重要性不言而喻。因此，分析玉米种质资源的研究状况，对于提高玉米新品种培育效率，推动“打赢种业翻身仗”，实现“中国碗装中国粮”的战略目标有着重要意义。

1 我国玉米种质资源概况及现状

我国玉米种质资源主要集中分布在从东北至西南走向的狭长地带[1]。截至九十年代中期，中国农科院作物品种资源研究所共整理鉴定玉米种质近1 6000 份，其中88%为我国种质，而这中间的八成来自东北、山西、陕西、云贵川和广西。

我国本土玉米种质资源种类丰富，例如北方春播玉米区和北方夏播玉米区的白顶、金顶子、高桩、老来皱、霜打红等和小白糙、小粒红、野鸡红、金棒锤等；华北玉米区的武陟矮、石灰篓、七叶糙；南方玉米区的小金黄、满堂金；七片早、大籽黄、高山细黄、南充秋子、小夹黄等聚集自西南玉米区[1-3]。从其他国家引进的玉米种质仅占12%，但自上世纪六、七十年代自交系间杂交种开始大面积推广普及，特别是八十年代以后，各育种单位通过引进并改良美国3382 等Reid 血缘的玉米种质资源[2]，获得掖478、A801、丹9046、齐319、178、丹599 等优良自交系被广泛应用。一些传统自由授粉的地方品种逐渐被淘汰，过去的优良地方玉米品种消失。导致当前我国玉米种植面积虽在不断增加，但所种植的杂交种，如先玉335、京科968、九圣禾2468 等血缘基本局限于4 大系统：四平头种质、旅大红骨种质、Reid 种质和Lancaster 种质及它们的衍生系黄早四、自330、Mo17、E28、掖478 和丹340 等几个骨干自交系。

少数骨干自交系在生产过程中长期重复使用必然导致种质遗传基础贫乏，而种质基础狭隘最直接的结果，就是造成品种性状退化、抗逆性降低、稳产能力不足等。从长远来看，单一的资源基础可能会降低农业生态的抵抗力，从而降低生态系统对自然灾害的抵抗力。一旦发生地方性病虫害，对整个生态环境的损害都将是严重的。20 世纪70 年代初玉米小斑病席卷全美就是一个典型的例子[3]。

2 对玉米种质资源未来发展的思考

2.1 加强灵活运用生物技术的手段

当前玉米种质资源主要包括三大类：地方品种、外来种质及生产上应用的杂交种、组合、自交系等当代主栽品种。我国的玉米种质研究工作经过数十年的开展，从基础的田间鉴定到分子育种做了大量的试验研究，且各项研究已取得明显进展。采用传统“大群体，胁迫加严选”，结合单倍体育种技术和分子标记辅助选择技术，创制了新SSL1801、新SSL1803 等耐密、耐旱、籽粒脱水快、抗倒伏、宜机收的优异育种新材料11 份，选育出JH49、JL133、新自5426 等高配合力优良自交系7 个，育成九圣禾2468、九玉J03、九玉M03、新玉108 等通过国家和省级审定的玉米新品种。

在对现有玉米种质资源的农艺性状、抗逆性等持续研究的基础上，加大力度进行更深入的分子生物学层面的研究。例如SSR和SNP等分子标记辅助选择法、转基因技术等，可以打破传统常规育种工作的局限，精准而系统地分析种质的亲缘关系和遗传背景，快速而准确地定位和筛选优良性状。同时，挖掘具有优异性状和潜在利用价值的玉米资源使其得到最大程度的利用。

2.2 进行针对性的改良

对玉米品种宜栽地区的土壤、气候条件等生态环境进行具体问题具体分析，采用回交改良和群体改良等方式，增加群体有利等位基因频率，发掘现有优良品种种质潜力。以新疆为例，其地处我国西北，光热资源条件尤为优越，是玉米增产潜力最大的区域，也是全国适宜种植玉米的四大区域之一。国家重点研发计划“西北耐密高产抗旱玉米新品种培育”项目，就是针对西北现有玉米种质难以满足其抗旱耐密、适应品种机械化和抗病虫害能力的育种状况而开展的。根据新疆特殊气候环境所需的育种目标进行改良并选育高产、优质、抗逆能力较强的自交性玉米品种、粮食饲料两用的优质青贮玉米品种和早熟、耐密、脱水快的适宜机收的玉米新型品种，以满足该地区玉米育种和栽培的需求。以种质的扩增、改良和创新为基础，以新品种培育为重点，进行玉米种质协同创新，从而不断的扩大和优化玉米种质资源。

2.3 持续引进和创新，积极促进资源交流

实践证明，通过杂交、轮回选择等育种手段将国外玉米种质资源与本土资源充分融合，能有效发挥杂交优势，培育出高品质和高产量的杂交玉米品种。从国外引入种质血缘较远的自交性玉米品种并加以改良利用，仍是当前扩充种质资源的主要方式。因此，政府及各相关部门应积极促进社会单位进行玉米资源交流和各学科联合研究，开通绿色通道，搭建交流平台，使各育种单位可以最大限度的交流合作，取长补短，使有限的资源得以充分利用。加快优质玉米品种培育速度，为我国玉米产业的振兴打下坚实基础。

3 结语

我国领土辽阔，南北相距5 500余km，东西横跨5 个时区，气候类型复杂多样，各地区生态环境差异大。因此，对现有玉米种质资源研究程度加大加深，有针对性的选育高产、抗逆、适应不同生态区的亲本材料和品种对丰富玉米种质资源，推动高效商业育种有着积极意义。

随着近些年玉米商业化育种的发展，品种权意识进一步提高，丰富和扩增玉米种质资源已成为我国玉米育种工作的当务之急。