从实验室到田间 如何“定制”一粒好玉米

习近平总书指出,种子是我国粮食安全的关键。只有攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗。作为我国第一大粮食作物,玉米的种业发展直接关系国家粮食安全全局。中国人每吃三口饭,就有一口与玉米相关——它不仅是直接的口粮,更是肉蛋奶的重要原料来源。

我们餐桌上的丰盛,离不开背后每一粒玉米种子。这粒“金种子”如何诞生?它又承载着怎样的国家使命?

一、玉米育种的国家政策与时代意义

l 国家政策支持

种子是农业的“芯片”,事关国家粮食安全。2019年,习近平总书记提出“藏粮于地、藏粮于技”战略,推动粮食生产向提质增效转变。法治保障同步夯实——《种子法》《植物新品种保护条例》先后实施,推动种业规范化发展,并建成西北玉米、西南水稻和海南南繁三大国家级制种基地。政策持续加力。根据农业农村部2025年5月发布的2025年中央财政强农惠农富农政策清单2》,玉米被纳入重大品种研发推广一体化项目,重点通过水肥精准调控和密植高产技术,提升单产与资源效率,推动大面积均衡增产。

l 时代意义

Ø 保障粮食安全,端稳“中国饭碗”

Ø 突破“卡脖子”难题,实现种业自立自强

Ø 培育农业新质生产力,驱动产业升级

Ø 服务国家战略布局,促进区域发展与农民增收

在国家种业振兴的宏伟蓝图下,我们公司也深感责任重大,致力于打造具有国内竞争力的玉米品种。

二、玉米育种的“长征路”

第一步:制定育种目标—— 描绘“理想模型”的蓝图

对于玉米育种的目标有以下的选择:

目标

核心要求与具体内涵

高产稳产

永恒的核心目标,要求品种在正常和轻微逆境条件下均能实现较高且稳定的产量

抗逆性强

综合抗性,包括抗病虫害(玉米螟、大小斑病、南方锈病等)、抗干旱、耐涝、耐瘠薄、抗倒伏等,以减少农药和人工投入,提升生产稳定性

品质优良

根据用途而定。例如,高淀粉含量(用于工业加工)、高油分(用于榨油)、适宜机收的脱水速率和穗位高度(籽粒机收品种)、以及鲜食玉米的适口性、甜度、糯性等。

适应性广

品种能在广泛的地理区域和多样的气候条件下保持性状稳定,有利于大规模推广种植

们的研发团队深入一线,针对我国两广地区高温多雨多台风特点,将“抗病”、“耐逆”和“高产作为我们新一代品种的核心攻关目标。

第二步:寻找“基因宝库”——建立“人才库”

种质资源是育种的物质基础,是所有优良基因的来源育种家需广泛收集国内外玉米种质资源,建立“基因宝库”,从中筛选优良基因。

基于此,我司建有甜、糯、早熟等玉米种质资源库,保存六千余核心种质,这些资源构成了我们开展高效育种创新的宝贵财富。

2024年核心种质资源转入冷库

第三步:选育自交系—— 培育“纯合”的精英亲本

这是最关键、最耗时的基础工作。自交系是通过连续多代(通常7–8代)自花授粉和定向选择,获得的基因型高度纯合、性状稳定的材料。

该过程主要包括三个关键环节:

关键环节

核心操作与目的

自交

自交授粉,严格把控,防止外来花粉污染

纯化与衰退

自交过程会使不良隐性基因暴露,导致植株长势减弱(即“自交衰退”),但同时使优良基因型被逐步纯化固定。

选择

每一代均依据育种目标,筛选综合性状优良的单株继续自交,直至后代性状稳定、不再分离。


目前,我们通过常规二环系和双单倍体(DH)技术,已成功选育出T1870、T4144等一批具有突出抗病性、优秀品质和较强一般配合力的核心自交系,为培育突破性品种奠定了坚实基础。


甜组合测产例图


糯组合测产例图

第四步:杂交组配—— 进行“优势互补”的跨界组

原理:将精心选育出的、具有不同优点的自交系进行杂交,产生杂交种(F1代)。其原理是利用“杂种优势”,使后代在生长势、产量、品质和抗逆性等方面超越双亲。

核心技术与定位:

方法:基因测序与双列杂交的协同驱动

我们以6000份玉米原始材料为基础,于2022年启动了基因测序工作,系统开展了杂种优势群的划分与分子特征解析,并从中筛选出一批遗传差异大、配合力高的优良亲本。在此基础上,我们采用经典的杂交配合力评估方法,即通过两组亲本(通常为纯合自交系)相互杂交,并系统分析其杂交后代的性状表现,从而科学判断亲本间的配合力水平。该方法的核心目标,是筛选出“最佳亲本组合”,目前在玉米杂交种选育中已被广泛应用。

五、步:品种比较试验与区域试验—— “总决赛”与“大考”

对稳定优异的品系进行不同级别的产量和性状比较。

品比试验

在育种单位内部进行,将众多参试品系与当前主栽品种对比,初步评估其增产潜力与优缺点。

区域试验

通过品比试验的优良品系,可进入由国家或省级机构组织的区域试验。

生产试验

与区域试验同步开展,在接近生产条件的大田中进行较大规模种植,进一步验证品种的丰产性、稳定性和实用价值。



我们的品种测试工作在全国多地同步开展。每年在光明基地,我们会测产甜、糯、早熟实验材料2000余份;同时,也在惠州、省外基地及东北极早熟区域,鉴定材料600余份。

步:品种审定制种与推广—— “持证上岗”

审定:只有连续多年通过区域试验和生产试验,表现优异且性状稳定的品种,才能获得官方颁发的“身份证”——品种审定证书。此后方可合法地进行大面积商业推广

制种与推广获得审定后,种子公司需要在专门的、隔离条件良好的制种基地,大规模生产杂交种子,供应市场。

在品种审定方面,我们今年计划推动两份甜玉米参与广东省的审定;同时,另一份极早熟玉米也将在明年参与黑龙江省的审定。

玉米育种之路漫长而艰辛,从设定目标到品种推广往往需8-12年甚至更长。这背后是育种家们智慧的积淀、汗水的浇灌,更是对科技与自然的深刻理解。作为新时代种业人,我公司始终牢记为国育种使命,持续深耕育种研发,致力于将更多优质中国芯种子播撒在祖国广袤田野,为保障国家粮食安全贡献坚实力量。