我國南方玉米生產(chǎn)中的突出問題及育種對策

1、我國西南及南方玉米生產(chǎn)中的突出問題及育種對策,郭慶法 研究員國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種崗位專家山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米遺傳育種專家,,,報告內(nèi)容,一、影響玉米單產(chǎn)提高的突出問題二、提高玉米單產(chǎn)的主要技術(shù)途徑三、準(zhǔn)確把握育種創(chuàng)新方向和目標(biāo)四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路五、協(xié)同育種運行機制提高育種效率,,一、影響玉米單產(chǎn)提高的突出問題,問題1：干旱與瘠薄生態(tài)條件區(qū)域差異很大，垂直分布明顯，農(nóng)業(yè)立體性強生產(chǎn)條件較差，旱土坡地，地塊

2、零碎，土壤瘠薄，雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，旱澇災(zāi)害頻繁。因此，干旱與瘠薄是影響西南山地玉米區(qū)玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的第一非生物脅迫因素。,,一、影響玉米單產(chǎn)提高的突出問題,問題2：病害與蟲害本區(qū)玉米生長季節(jié)氣候高溫多濕、陰雨寡照，病蟲害種類多（如大斑病、小斑病、紋枯病、灰斑病、青枯病、穗粒腐病、絲黑穗病、玉米螟、蚜蟲等），易流行成災(zāi)因此，病蟲害是影響玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和食物安全的第一生物脅迫因素,,一、影響玉米單產(chǎn)提高的突出問題,問題3：品種不適應(yīng)“三個不適應(yīng)

3、”品種抗性不適應(yīng)---品種性狀不適應(yīng)---種子質(zhì)量不適應(yīng)---,,二、提高玉米單產(chǎn)的主要技術(shù)途徑,玉米全程機械化生產(chǎn)是玉米高產(chǎn)高效技術(shù)集成的重要途徑培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗新品種，是提高玉米產(chǎn)量的核心技術(shù)加強耕地質(zhì)量和水利建設(shè)，是提升玉米增產(chǎn)能力的基礎(chǔ)強化栽培管理技術(shù)到位率，是當(dāng)前提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵,,二、提高玉米單產(chǎn)的主要技術(shù)途徑,概言之，推動玉米持續(xù)增產(chǎn)，出路在科技進(jìn)步，核心是主攻單產(chǎn)，關(guān)鍵是立足抗旱，辦法是品種、技術(shù)、工程措施

4、三管齊下，再加以政策扶持。只要這些政策措施真正集成到位，我國玉米產(chǎn)業(yè)就一定能夠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。（韓部長玉米論戰(zhàn)略）,,二、提高玉米單產(chǎn)的主要技術(shù)途徑,推廣玉米增產(chǎn)增效 “一機兩培三改”技術(shù)一機：玉米生產(chǎn)全程機械化二培：培育良種；培肥地力三改：改人工粗放播種為機械精量播種 改人工復(fù)雜管理為機械簡易管理 改人工過早收獲為機械適時收獲,,三、準(zhǔn)確把握育種創(chuàng)新方向和目標(biāo),1、以保障國家糧食安全為宗旨，準(zhǔn)確把握

5、玉米育種新的形勢引領(lǐng)和支撐我國玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是玉米育種創(chuàng)新的根本任務(wù)。目前，我國現(xiàn)有品種不能滿足生產(chǎn)需求，品種抗逆性不足、產(chǎn)量不穩(wěn)定，難以適應(yīng)玉米生產(chǎn)機械化的要求。玉米種業(yè)相對落后。雖然國內(nèi)玉米品種數(shù)量較多，但創(chuàng)新能力低，育成品種同質(zhì)化嚴(yán)重，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的優(yōu)良品種較少，尤其缺乏突破性新品種。國內(nèi)大部分玉米品種不適宜密植和機械化作業(yè)，種子質(zhì)量偏低。洋種子擠占國內(nèi)市場，削弱我國育種優(yōu)勢，嚴(yán)重威脅糧食安全。,,三、準(zhǔn)確把握育種創(chuàng)新方向和

6、目標(biāo),2、以提高玉米單產(chǎn)為核心，準(zhǔn)確把握玉米育種的新任務(wù)提升育種創(chuàng)新能力，培育適宜密植和機械化作業(yè)的新品種，是進(jìn)一步提高我國玉米單產(chǎn)水平的重要途徑。我國玉米育種工作，一要培育高產(chǎn)、抗逆、耐密植和適宜機械化作業(yè)玉米新品種；二要突出培育耐旱玉米新品種；三要培育抗玉米粗縮病、灰斑病和穗腐病的新品種。確保品種數(shù)量、質(zhì)量和農(nóng)民用種安全。同時積極穩(wěn)妥地推進(jìn)生物育種技術(shù)研發(fā)，做好戰(zhàn)略技術(shù)儲備。,,三、準(zhǔn)確把握育種創(chuàng)新方向和目標(biāo),3、以適應(yīng)

7、機械生產(chǎn)為重點，準(zhǔn)確把握玉米育種的新目標(biāo)。在玉米優(yōu)勢主產(chǎn)區(qū)，通過種質(zhì)引進(jìn)、挖掘和創(chuàng)新利用，每個區(qū)域培育出適應(yīng)機械化作業(yè)的優(yōu)良自交系2-3個、耐旱優(yōu)良自交系2-3個、高抗玉米粗縮病的優(yōu)良自交系2-3個；培育優(yōu)質(zhì)、抗逆、適于密植和機械化作業(yè)等具有重大應(yīng)用價值和自主知識產(chǎn)權(quán)的高產(chǎn)新品種1-2個。,,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,1、以育種基本原理為依據(jù)，確立育種基本思路首先明確產(chǎn)量與抗性的關(guān)系，產(chǎn)量就是抗性。第二要明確，玉米產(chǎn)量的繼續(xù)

8、增長與提高雜種優(yōu)勢相關(guān)性不明顯。第三，要堅持以循環(huán)育種為策略，以提高單產(chǎn)為核心，以增強抗逆為前提，以種質(zhì)改良為基礎(chǔ)，以突破自交系為關(guān)鍵，以創(chuàng)新品種為目標(biāo)的育種思路。,,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,2、以雜種優(yōu)勢模式為主線，構(gòu)建育種技術(shù)平臺高效率的玉米育種方案需要簡單有效的雜種優(yōu)勢模式，玉米商業(yè)育種要以本土化的雜種優(yōu)勢模式為核心。美國玉米雜種優(yōu)勢模式概括為Reid×非Reid或SS×NSS。每個育種單位應(yīng)以美

9、國的雜種優(yōu)勢模式為基礎(chǔ)，建立本土化的雜種優(yōu)勢模式。黃淮海區(qū)經(jīng)典的雜種優(yōu)勢模式Reid×SPT（鄭單958）；東北和西北區(qū)經(jīng)典的雜種優(yōu)勢模式Reid×Lancster（先玉335）；西南地區(qū)雜優(yōu)模式為Reid群×Non-Reid群、Reid群×熱帶種質(zhì)群和Non-Reid群×熱帶種質(zhì)群。,,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,3、以現(xiàn)有優(yōu)異種質(zhì)為核心，創(chuàng)制育種基礎(chǔ)材料育種材料決定育種成

10、敗，育種基礎(chǔ)材料的創(chuàng)制必須選用現(xiàn)有骨干優(yōu)良自交系、新選和外引優(yōu)良自交系必須選用適合機械化制種的優(yōu)良自交系必須選用耐旱、耐陰和抗病的優(yōu)良自交系必須以提高自交系的抗性、產(chǎn)量、廣適和一般配合力（GCA）為目標(biāo),,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,4、以循環(huán)育種策略為關(guān)鍵，提高優(yōu)良基因頻率“循環(huán)育種”，既兩個群體間的相互輪回選擇或兩個雜種優(yōu)勢列之間的二環(huán)系育種，是一個基因頻率的累加過程，即充分利用加性遺傳方差，不斷提高新自交系的一般配合

11、力（GCA）。這是可持續(xù)地提高產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。聚合優(yōu)良基因和淘汰不良基因（聚合優(yōu)良性狀和淘汰不良性狀）,,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,5、以清晰的技術(shù)路線，培育優(yōu)良自交系在分析摸清國內(nèi)現(xiàn)有骨干自交系、新選和外引優(yōu)良自交系種質(zhì)信息的基礎(chǔ)上，依據(jù)雜種優(yōu)勢模式和雜種優(yōu)勢群的劃分，創(chuàng)制育種基礎(chǔ)材料，采用抗性育種技術(shù)（二環(huán)系選育和回交改良法），對現(xiàn)有骨干自交系、新選優(yōu)和外引優(yōu)良自交系，進(jìn)行改良與創(chuàng)新，構(gòu)建一批新的核心種質(zhì)。

12、,,四、選育玉米優(yōu)良品種的基本思路,6、以高密度育種為手段，培育逆境安全品種施以高密度等逆境選擇壓力，這是抗逆育種的突破口，對自交系和雜交種選育具有引導(dǎo)作用，其結(jié)果直接指向高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的育種目標(biāo)。它的原理是利用G×E 效應(yīng)，擴大育種群體（選系和篩選雜交組合）的分離譜，即通過增加遺傳方差和選擇強度而提高育種效率。那些最優(yōu)秀的品種，基本上是靠提高抗逆性，尤其是抗病性而提高了在逆境下的產(chǎn)量增益。,,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種

13、效率,1、以創(chuàng)新育種機制為重點，提升育種創(chuàng)新能力我國玉米育種體制機制存在的統(tǒng)籌不力、機制不活、協(xié)同不夠等問題比較突出。要強化頂層設(shè)計，破解需求脫節(jié)、資源分散、創(chuàng)新低效、育種單位間封閉等問題，共享育種資源，提升玉米育種創(chuàng)新能力。根據(jù)市場需求，建立創(chuàng)新育種戰(zhàn)略和以我為主的育種技術(shù)體系,,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種效率,1、以創(chuàng)新育種機制為重點，提升育種創(chuàng)新能力 理想研發(fā)和育種模式 國內(nèi)研發(fā)和育

14、種模式,,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種效率,1、以創(chuàng)新育種機制為重點，提升育種創(chuàng)新能力育種流水線設(shè)計理念育種目標(biāo)清晰一致分工與職責(zé)明確操作流程標(biāo)準(zhǔn)資源與信息共享與市場和產(chǎn)業(yè)對接,,國內(nèi)大科研小作坊,國外,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種效率,2、以前育種研究為基礎(chǔ)，優(yōu)化升級育種素材種質(zhì)擴增、改良和創(chuàng)新是育種研究的重要基礎(chǔ)一是要強化前育種研究（由國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系來做）；二是要盡快建立我國優(yōu)異種質(zhì)資源信息管理平臺；

15、三是要簡化種質(zhì)類群，優(yōu)化升級育種素材，突破自交系選育難點。,,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種效率,3、以集成育種技術(shù)為關(guān)鍵，提高育種創(chuàng)新效率繼續(xù)完善和健全育種技術(shù)平臺育種關(guān)鍵技術(shù)要轉(zhuǎn)型升級 實現(xiàn)由盲目育種向設(shè)計育種轉(zhuǎn)型提高育種效率和市場競爭能力,,五、協(xié)同育種運行機制 提高育種效率,4、以優(yōu)化品種測試網(wǎng)絡(luò)為抓手，培育高產(chǎn)抗逆安全品種建立初、中、高三級數(shù)據(jù)有效測試網(wǎng)絡(luò)，是培育高產(chǎn)、抗逆安全品種的重要環(huán)節(jié)。大型企業(yè)應(yīng)該盡快形