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新世纪以来,获国家科技大奖的育种项目畅谈(二)

(2016-03-02 11:32:31)
标签:

中国种业

作物育种

分类: 种业动态

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进入新世纪以来,在玉米育种领域共有一个自交系和四个单交种成果获得国家科技进步一等奖。分别是2000年的自交系黄早四,2002年的农大1082003年的掖单132007年的郑单9582011年的浚单20

2000年获国家科技进步一等奖的黄早四实际上于1974年就已育成,由北京农林科学院和中国农科院科物所共同选育,北京农林科学院为第一完成人。黄早四广义上讲,实际选育自河北种植的农家种四平头选出的自交系塘四平头。虽然于2000年就已获奖,但他的贡献远远没有结束,如之后获得国家科技进步一等奖的郑单958的父本昌7-2,由维95黄早四为基础材料选育,而另一项国家科技进步一等奖浚单20的父本浚928来自于昌7-25237。育种家们亲切的称黄早四的衍生系为“黄改系”,他的贡献还将一直持续下去!

2002年,作为中国玉米育种史上的第五代品种的代表——农大108早于第四代品种掖单13获得国家科技进步一等奖,原因是发展非常迅猛,最高峰单年种植面积近5000千万亩的记录是在本世纪初全国种植面积仅三亿多亩的情况下取得了,与当前全国玉米种植面积五亿多亩不可同日而语。农大108种植的最南端直达广西,成为本世纪以来跨越区域最大的品种。在最后一次的全国性玉米种子缺口的2001年,农大108“一种难求”,相信有过这段经历的种业人士都有很多农大108的故事可讲!在那个时代,农大108掀起的风暴不亚于之后任何一个品种所创造的惊奇!

2003年,中国第四代品种的代表掖单13获得国家科技进步一等奖。李登海先生育成的掖单13并没有因为品种淡出历史舞台而停止了贡献,掖单13的母本掖478,很多育种家简称为“478”,以他为基础选育出了郑58,这就是郑单958的母本。直到当前,以478血缘为母本的品种在黄淮海仍占有半壁江山!

2007年,郑单958获得国家科技进步一等奖。至2015年,连续12年的全国第一大品种的桂冠,足以说明郑单958的伟大。育成人堵纯信研究员的贡献不仅在郑单958上,他选育出的郑58有效的克服了原来血缘制种穗腐的缺陷,并将大面积制种亩产量推进突破了一千斤大关!

2011年,程相文研究员育成的浚单20获得国家科技进步一等奖。浚单202011年在黄淮海夏播区也达到了3000余万亩的种植面积。

通过以上情况可以看到,新世纪以来获得国家科技进步奖的农作物育种类的科技成果共13项,其中有5项是玉米,似乎玉米作为中国第一大农作物在育种上可以高枕无忧了,但实际情况却没有如此乐观,以下情况足以说明问题:

1、  最近的两个国家科技进步一等奖成果“郑单958”和“浚单20”都是世纪初通过审定开始应用于生产,只不过获奖较晚,从这个意义上讲,杂交玉米和杂交水稻在最近的十年间情况基本相同。

2、  在其他国家奖励的大的奖项上看,离当前最近的一项玉米领域的国家技术发明二等奖的成果还是在2008年,四川农业大学荣廷昭院士带领的团队的《西南地区玉米杂交育种第四轮骨干自交系18-59908-641》,这与最近几年杂交稻、小麦、棉花、花生、油菜等作物上都有获该大奖的成果相比,显得异常惨谈。同时,在国家科技进步二等奖上,玉米成果也是凤毛麟角,这与小麦的大品种“济麦22”也仅获得国家科技进步二等奖相比,确实令玉米领域的人士汗颜!

3、  近十年来,除了已经获奖的成果外,如果不论国别,仅以在生产上有资格入围获得大奖的玉米成果仅有三项,安阳农科所崔俊明研究员选育的玉米自交系“昌7-2”,先锋公司推出的、柏大鹏先生育成的、由登海先锋和敦煌种业先锋良种公司推广的先玉335和由德国KWS公司育成、垦丰种业推广的德美亚1号!如果以上说法成立,可见玉米育种压力之大!

出现以上问题的深层次原因,应该有以下二个主要原因。

1、  世纪初,推向市场自由竞争的企业和快速增长的企业数量,企业“生存压力”导向,使企业患上了由佟屏亚先生总结的“品种饥渴症”。玉米育种主要集中于科研单位和部分有育种实力的企业(相当多的大企业不一定有育种实力!),很多育种家以“短、平、快”为基本手段,来适应这样变化,这直接导致了“育成品种多、突破品种少;推广品种多、同质化严重”的现象!同时,企业推广品种相当“粗糙”,一个品种完成了品种市场准入程序(审定),对推广来讲仅仅是开始,推广者要完成品种的充分胁迫,找出品种缺陷、找到品种最佳适合区域,以完备的全程解决方案为基本手段,在推广中以培训和服务为基本方法才能推广好一个品种,这里可以引入两个医药行业的名词“中试和诊断”,但这些工作曾经严重缺失了,有许多区域性品种因为铺开了推而“夭折”。

2、  育种目标和育种资源的转型。在杂交水稻育种方面,随着几十年的育种发展,杂交优势的利用开始步入“象牙塔”。新世纪以来,杂交稻育种以“两系法在长江下游广大区域的普及”、“籼稻和粳稻两个亚种间杂交的广泛应用”、“新资源的引入拓宽育种资源”开始走出阴霾。而杂交玉米遇到的问题更为复杂,在整个产业环境上有:

跨国巨头多个企业在杂交玉米育种上具有传统优势,全球资源的收集和利用、商业化育种体系提高了育种效率,拥有全球最大玉米育种群体的我国,育种项目分散形不成合力而倍感压力。

我国玉米科研院所育种还是主体地位,企业规模小,大部分企业还未形成研发成为企业核心竞争力。

而在育种上又遇到了以下问题:

生产实践中,要求玉米生育期缩短、脱水快,在大田表现要求更好的抗逆性,最终实现高产。在我国的东北中部以北、西北大部受早霜和晚霜危害,黄淮海由于气候等原因不能适时播种,生育期长的品种往往不能生理成熟,引发更大的生产损失。自335推广以来,尤其是生产上要求籽粒收获进程加快,育种目标调整、育种资源转型更为迫切!东北区域,可以按照黑龙江农委提出的“北种南移”,将耐密性和抗逆性好的早熟品种向南推,从而解决品种问题,适度增加种植密度,还可以有效提高产量,但这需要改变当前的品种准入标准,而黄淮海区还任重道远。

在玉米选系上,如果肓目的选择二环系或缺失战略规划性的导入新资源,容易造成血缘混杂,不利于杂交优势的利用和持续的育种推进。而正是这一点,同时缺失“新系”的不够持续战略性改良,造成育种资源越走越窄,这是我国玉米育种的又一痛点。不过,可喜的是,张世煌先生的多方倡导,在玉米育种领域产生了积极的变化!

通过以上情况可以看到,最近的十年,是中国玉米育种转型的十年。

我们可以通过近十年以来品种的总体走势来佐证以上的分析。

1、  2004年先玉335通过黄淮海区国审、2006年通过东华北区国审为标志,先锋于上世纪九十年代未在国内开展的育种第一批成果正式推出。在经历了先玉335风暴之后,先锋的第二批成果似乎不如第一批成功,应该是大多数人的共识。我们把这十年间跨国企业育种的“瓶颈期”称之为国内育种的“窗口期”。究其深层次原因主要有三个:一是跨国企业不愿将最新最好资源带入中国;二是一些企业的资源还需要在国内环境下改良和驯化;三是一些企业采用国外育种、国内测试的育种方法大幅降低了育种效率。从当前的品种情况看,这个“窗口期”的时间要比预想的更长。不过从更开放的孟山都旗下的迪卡公司推出的迪卡159上已经能看到明显的进步!

2、  从先玉335在东北春播区种植面积逐步下降起,国内育成的一批品种开始崛起。这批品种的共同特点是育种家从335刚审定时就已经调整了育种目标、用新资源选系或组配。他们包括:

登海种业的李登海先生,他育成的这批品种中,最出彩的是登海605

登海良玉的宋协良先生,由他育成的良玉系列等(请注意,这里有个等字),如果将所有品种累加单年推广面积早已是近几年来国内育成面积最大的。在良玉品种最火爆的年份,东北坊间传颂着:“东北育种看辽宁、辽宁育种看良玉”的说法。

赵久然研究员,他带领的年轻团队选育出京科968、京科665、京农科725、京农科728等品种。

魏巍和李国斌等年轻育种家也在此时开始有重大影响。

3、  最近几年,随着育种目标的调整和利用新选系育种,品种推出进入“井喷期”。“绿色通道”的开通,每年大量新品种进入市场成为 “新常态”!本轮的品种爆发期,有多个品种在国审中跨越两大区审定;有多名育种家在很短的时间内有多个品种通过国审或省级审定,例如华农伟业的肖必祥先生育成的华农138、华农887、华农886通过国审,联创种业的王义波先生团队育成的联创808、裕丰303、中科玉505通过国审,王忠禹先生育成的锦华150、农华816、东单6531,五谷种业李仕晓育成的五谷系列品种有近十个品种通过审定等等。这一变化是新世纪以来的首次!但这些品种最终是否能通过抗逆性检验,还需要时间验证。

展望未来三年,有两项成果有可能冲击国家奖励的大奖项目,在此作个臆测。

第一项是李登海先生的登海605。登海6052010年审定,推广之路并不平坦,作为去年的全国第五大品种,名次有望继续提升。登海605最终能否成功,决定于未来两年的努力。

第二项是赵久然先生带领的年轻团队育成的京科968和其系列品种。京科968已在十二五期间单年种植面积突破千万亩被列为“十二五农业重大科技成果”,同时作为2016年国家试验预备对照。2015年已经成为玉米新品种中,单年种植面积最大的品种。京科968的面积还在快速增长中,从这个意义上讲,京科968获大奖的可能性更大,但京科968的成功必须立足于半干旱区。京科968的父本来自于(昌7-2╳京24)╳LX9801,其中有黄早四血缘一目了然!如果京科968能获得大奖,世纪之初以黄早四开局,近二十年后以968结尾,似乎并不是“冥冥之中,自有天意”这么简单!

中国是全球玉米育种的大国,但还不能称之为强国,就此意义来讲,育种家们还任重道远!在企业管理和企业文化的书籍中经常能看到这样三句话:

一般的团队挣金钱;

优秀的团队做战略;

卓越的团队为信仰!

也许这句话不仅适合企业吧!

 (其他作物待续)

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