“候鸟育种家”战南繁基地 拼出育种“魔方”

高产、优质、多抗、广适、易制种、耐高密，就像零缺陷品种“魔方”的六个面，对齐一面容易，对齐六面很难，北京农林科学院玉米研究中心的“候鸟育种家”们再战南繁基地，拼出——

育种的“魔方”

 
    当地的黎族农民已经成为基地玉米授粉和收获材料的好帮手，每年春节，基地的科研工作者都是和当地的黎族农民一起过年。图为赵久然（右）和黎族农民王进祥在玉米田里收集种质材料。
 

    编者按

    有人说，他们是候鸟，循着育种的技术路线图，追随太阳；也有人说，他们是荆棘鸟，育种基地就是那棵荆棘树，优质的品种和农民的微笑是那曲响遏行云、无比美好的歌。他们就是南繁基地里的育种家。

    本期“走近育种家”带您走进北京农科学院玉米研究中心的南繁育种人，这支成立于近20年前的“玉米团”，在团长赵久然的带领下，已经研发培育并通过审定的玉米品种达80多个之多，其中更有京科968、京科糯2000等明星产品。请看——

    本报记者郭少雅文/图

    如果不是穿着印有北京农林科学院玉米研究中心字样的白大褂，站在密如青纱帐般的玉米地里，面庞晒得黝黑的邢锦丰和一个普通的农民几乎看不出什么区别。正月初五的清晨七点，邢锦丰的家人，可能正在北京的家中煮下一锅“破五”的饺子。而这位研发了京科968雄性不育制种技术的副研究员此刻正在祖国宝岛最南端，海南三亚市南滨的南繁育种基地里。

    见到玉米地一下子轻松了

    北京农林科学院玉米研究中心（以下简称玉米中心）主任赵久然研究员，正月初四起个大早，带着年味乘早航班赶往位于三亚的南繁育种基地。为了省点机票钱，他们避开了北京到三亚的旅游热线，先到海口再换乘车到三亚。到达位于三亚南滨农场的育种基地时已经是满天繁星了。但熟悉的田野气息扑面而来，见到玉米田，一天的旅途劳累一下子消失了，立刻让这位从事玉米科研工作三十多年农业专家，显露出孩子般欢喜的神情。“羊年春节晚来了一些，避开了玉米授粉高峰时节，育种人员难得像今年这样回家过了个团圆年，但在南繁育种基地过春节也别有情趣。”

    赵久然的微博名字叫“玉米团长”，这个团长领导的队伍可不一般，北京农林科学院玉米中心从1997年成立至今，研发培育并通过审定的玉米品种已有80多个，这支包括王元东、卢柏山、邢锦丰等在内，由30多位育种科研人员组成的“玉米团”已经成为我国玉米育种大军中数一数二的“先锋部队”。

    2月底3月初，正是南繁基地收获育种材料的时候，从事大田玉米育种的副研究员王元东扎进玉米田垄间，将收集起的一袋袋材料挨个贴好标签。“每一行玉米收获的是一种种质材料，有着自己的“家谱”，每亩地有四百多行玉米，算下来，这么一片100多亩的育种基地要收获好几万种材料。如果把哪个玉米穗放错了袋子，或者把标签贴错了，那整个实验过程就都前功尽弃。”王元东告诉记者。

    品类的繁多，让“掰棒子”这个貌似最“狗熊”的工作一下子变得复杂起来。拆下一穗穗套着授粉袋的玉米，将同类材料收集在一个个透明的网袋中，并在记载本上详细地记录下材料的名称、组配任务和性状特点，如果有收玉米速度比赛，这恐怕会是一场速度最慢的收获。

    不断趋近零缺陷是育种科研职责所在

    在玉米中心的150亩基地里，有那么几亩玉米显得格外可怜。叶子完全干枯，玉米穗上的籽粒干瘪瘪的，细瘦得可怜。“这是研究抗旱品种所进行的破坏性控水实验。”赵久然告诉记者，这些玉米分别从拔节期、大喇叭口期、吐丝期等开始“一水不浇”，在海南的高温旱季里承受最残酷的缺水考验，为的是能够选育并鉴定出最抗旱的品种。

    他们选育出的抗旱高产品种“京单28”使北京得以在2007年开始大规模推广“雨养旱作玉米节水科技工程”，使京郊玉米生产基本实现了“零灌溉”，平均每亩玉米可以节水至少50吨以上。

    “玉米是增产潜力最大的C4作物，并且每生产一公斤玉米籽粒，同时可以吸收3.3公斤二氧化碳，释放2.4公斤氧气。如果玉米再不需要灌溉，它不仅有生产粮食的功能，也有固碳放氧和节水的生态作用，还有什么比玉米更好的‘生态作物’？”

    除了严酷的“控水试验”，玉米中心基地里还有每亩20000株的“耐高密”试验，使授粉期处于5月份的“耐高温”试验等。“就有点像玩一个魔方，对齐一面两面容易，把六面都对齐是很难的。同样在育种中选育出具有一种或几种优点的品种并不难，难的是没有“缺陷”，往往是顾此失彼。哪个面都不能少，只有六个面都拼凑整齐了，才是一个完美的作品。”赵久然走在“耐高密”试验的玉米田埂上，掰着指头说：“高产、优质、多抗、广适、易制种，……育种过程中努力追求品种的‘零缺陷’，才能实现在生产推广中的低风险。这是我对商业化育种核心的理解”说到这儿，赵久然笑了，“绝对的‘零缺陷’玉米品种肯定是没有的，但是它可以通过遗传改良不断趋近，这也就是育种科研工作者的职责所在。”

    科研成果是真正的生产力

    刚刚过去的2014年，可能是赵久然和他的团队最开心的一年，他们选育的京科968、京科665、NK718、京农科728等系列品种在生产上大面积推广，得到市场广泛的认可与农民的高度赞誉。其中京科糯2000多年来一直是我国糯玉米面积最大的主导品种；京科968面积快速上升，已成为“千万亩”级的主导品种；京农科728不但耐旱节水，耐密抗倒伏，而且实现了直收籽粒的全程机械化大面积生产。京科968雄性不育制种技术也获得成功，这项技术让制种母本实现雄性不育，不仅能够更好地保障种子的纯度质量，而且可以大大降低制种过程中控制授粉的人工成本。“在甘肃张掖，采用雄性不育化制种技术能够使每亩制种成本至少下降200元。有5万亩的京科968制种，就能够有1000万元的成本降低。这就是科研成果转化而成的生产力。”赵久然说。

    “京科968”高产、优质、抗多种病害、适应性广的特性，使得赵久然的团队创下了一次品种技术转让费2000万元的最高纪录。而玉米中心选育出的京科糯2000等10多个系列鲜食糯玉米品种，更是占到了全国糯玉米种植面积的一半以上。

    即使每年如候鸟般追着太阳育种，一个新的品种，从开始选系到配制杂交组合，再到多年多点试验，通过审定，实现推广，都需要近10年的时间。“一颗好种子，从育种田到农民田，是一个漫长的过程。育种人员清楚南繁的重要性，因此即使时常放弃过“团圆年”也要来南繁，他们有自己的信念、目标和追求，痛并快乐地工作着！

记者手记

    种子和孩子

    郭少雅

    正月初四的晚上九点到达玉米研究中心南繁育种基地时，赵久然做得第一件事，就是三步并作两步地爬到基地小楼的二楼阳台上，去看他培育的“盆景玉米”，然后兴冲冲地在微信上发了一条朋友圈消息——“盆景玉米已经授粉结实了！”

    “海南是块宝地。”赵久然经常发出这样感叹。一年前他在育种工作之余亲手种下的菠萝蜜，如今已经蹿到两米多高，橄榄球大小的果实挂在半树腰上。两年前种下的冬枣，也正硕果累累。冒着毒辣辣的太阳在田里干上半天活儿的育种人员，回到驻地小院，就要顺手摘下两颗，嚼在嘴里，满口生津。

    这是一群把玉米种子当做孩子来爱的人。

    因为基地常年不能离人，玉米研究中心的华宗文将自己从一只候鸟变成了南繁基地的常驻人员，妻子随他来到海南。四岁的女儿果果是基地上人见人爱的“开心果”。我问她，你的家在哪儿，她指指身后那间一家三口挤在一起的小宿舍说，“这儿就是我的家，我养了一只小狗，还有一只小猫……”是的，果果出生在海南，比起一年回不了几次的北京老家，这个满地晒着金灿灿玉米的小院儿，陪伴了她的整个童年。

    “五一”北方春播，“十一”海南基地的种子下地，“春节”前后，南繁基地的玉米要授粉、收获，一年的三个小长假，别人商量着和家人去哪里游玩，赵久然和王元东他们，伴着玉米过了一年又一年。

    辛苦归辛苦，赵久然却说，在南繁基地，还有不少八十多岁仍在地里搞育种的。“育种人多长寿，除了接触大自然，体力+脑力活动，更重要的一点是心里总有期盼，对未来充满希望。”

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    玉米雄性不育制种技术

    玉米是雌雄同株异花的植物，开花时顶端为雄花，叶腋处为雌花，间行均匀种植可以进行同株异花授粉和异株异花授粉。在玉米有性繁殖过程中，雄花不能生产具有正常功能花粉的现象为雄性不育，但只有受遗传控制的雄性不育才能在育种中加以利用，将不育性稳定地遗传给后代。

    玉米雄性不育技术在农业生产应用，要作到“三系”配套，即不育系、保持系和恢复系。以回交转育法为例，其原理为用现有稳定的雄花不育系为基础材料，以优良自交系为转育对象，通过连续回交和定向选择，将不育系提供的不育细胞质和优良自交系的核基因型结合起来，育成不育性稳定、综合性状优良的新不育系，具体方法是用稳定的雄花不育系作非轮回亲本，选择优良自交系作轮回亲本，进行多代回交。每次回交均选具有轮回亲本性状的雄花不育株授粉。一般回交5～6代即可育成不育性稳定的优良不育自交系，而轮回亲本便是该不育系保持系。

    采用玉米雄性不育系技术生产玉米杂交种，不仅能节省大量的去雄人工，降低种子成本，而且可以减少因去雄不净所造成的混杂，提高种子纯度，充分发挥杂种优势的作用。