2011-2021 年广西玉米种业创新成效分析

2022-10-13 03:38粟月萍胡婷婷程伟东孟菲平韦昌联
中国种业 2022年9期
关键词:自交系种质面积

粟月萍 胡婷婷 程伟东 苏 浩 孟菲平 韦昌联

(1 广西壮族自治区科学技术情报研究所,南宁 530022;2 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所,南宁 530007;3 广西大学农学院,南宁 530003)

玉米是广西第二大粮食作物,根据《广西统计年鉴》数据显示,2000-2020 年期间广西粮食播种面积平均每年为308.39 万hm2,总产量为1445.90 万t,单位面积产量为4698.30kg/hm2。而玉米播种面积平均每年为57.01 万hm2,总产量为230.12 万t,单位面积产量为4037.42kg/hm2。广西玉米平均播种面积占粮食平均播种面积的18.49%,玉米平均总产量占粮食平均总产量的15.92%。玉米平均单位面积产量只占粮食平均单位面积产量的85.93%,明显低于粮食平均单位面积产量。广西属亚热带季风气候区,是开展热带、亚热带玉米种质创新的理想场地。2022 年4 月10 日习总书记在三亚崖州湾种子实验室考察时强调,中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,就必须把种子牢牢攥在自己手里,用中国种子保障中国粮食安全[1]。当前,为响应国家“打好种业翻身仗”号召,通过对广西种业创新发展现状进行摸底调研,并对重要信息数据进行收集、整理,供种业创新主体参考。

1 广西种质资源及育种创新成效

广西种质资源非常丰富,特别是野生糯玉米种质资源储量居全国前列。2015 年广西壮族自治区农业科学院玉米研究所开展种质资源普查与征集工作,收集和征集玉米地方品种资源308 份,鉴定评价玉米资源270 份,为玉米品种培育提供了优势种源[2]。广西农业科学院牵头联合了广西境内产学研共12 个单位承担的广西创新驱动发展专项项目“玉米优异种质资源挖掘、自交系创制及新品种选育”,开展玉米材料和品种联合攻关,筛选出玉米优异种质资源200 多份,挖掘玉米优良基因12 个,育成优良自交系69 个及具有突破性的自交系15 个,利用这些自交系育成并通过审定的玉米杂交新品种有34 个,涵盖了普通玉米、甜玉米、糯玉米、甜糯玉米等,品种种类丰富[3]。

广西壮族自治区农业科学院玉米研究所率先在国内应用玉米“热×热”杂优模式并取得突破。利用SRAP 分子标记技术对来自热带的58 份玉米核心种质进行遗传多样性研究及杂种优势群划分,组建出热带种质选系基础群体S 群和M 群。从S和M 育种群体选育出高配多抗玉米自交系S8232、S8233、SM981、SF19-715、S84-5、S84-6、S3-13、S313211 等,采用自交系育成了桂单589、桂单591、桂单160 和兆丰588,4 个品种品质均达食用和饲用一级标准,具有耐砷、耐镉、耐寒性强等特点,累计推广面积40.35 万hm2[4]。广西壮族自治区农业科学院玉米研究所引进美国商业玉米种质,创制抗逆、优质、高产、高配玉米自交系桂A10341、桂D21-121[5]。广西农业职业技术学院运用轮回选择法在对群体轮回改良中渗入新的种质来提高群体中有利基因的频率,育成高产、优质、多抗、高配玉米自交系南99,利用热带血缘材料选育成南校15 号[6]。广西恒茂农业科技有限公司、广西亚航农业科技有限公司等釆用“本地骨干系×国外选系”杂种优势模式进行玉米新种质资源创制,育成YHM2411、YHF21A、旱 农11、FM528、YHM18K、YHM182、FL804 七个优质骨干自交系,育成热带血缘玉米新品种亚航639 和适宜全自治区种植、高产、多抗、广适型玉米新品种亚航670、亚航0919、亚航689、恒玉821,其中,YHF21A 作为亲本配出5 个品种,并通过审定[7]。

2 广西玉米品种权登记情况

以授权公告日为时间节点,2001-2021 年广西获得授权玉米品种数量62 个,其中2011-2021 年获得授权品种数量52 个,占广西玉米授权总数的83.87%。从表1 可以看出,在获得玉米植物新品种权机构中有1 家科研院所,1 家高校,7 家企业及1家个人,可见广西科研院所和企业在品种授权方面占主导地位。广西壮族自治区农业科学院玉米研究所在2011-2021 年间获得28 个品种的授权,其中,自交系10 个、新品种18 个。广西恒茂农业科技有限公司拥有授权品种7 个,其中包括自主选育品种恒泰1901、恒美1801、W105,广西亚航农业科技有限公司转让的品种YHF8211、YHM2411、亚航670 以及广西南宁欧米源农业科技有限公司转让的品种哈宝009。南宁市桂福园农业有限公司自主选育品种W075、天贵糯932、天贵88、多优39 获得授权。

表1 2011-2021 年广西选育品种获植物新品种权数量及机构分析

3 广西玉米品种试验审定情况

截至2022 年3 月10 日,在广西种业信息品种查询平台查到广西审定通过的农作物品种总数达4178条审定记录,其中,玉米919 条记录,占农作物品种总数的22%。2011-2021 年广西累计审定玉米品种529个,占广西玉米总审定数的57.56%(表2)。通过审定的品种以本土自育为主,本土自育427 个,占80.72%。由于2016 年新修订颁布的《中华人民共和国种子法》和《主要农作物品种审定办法》的施行,统一试验、联合体试验、绿色通道、自主试验等多种试验渠道并存,品种试验渠道拓宽[8-9],因此,玉米审定品种数量从2017 年开始显著增加,尤其是2019 年通过审定玉米品种高达104 个,2020 年为101 个。

表2 2011-2021 年广西玉米品种通过审定数量

1991-2010 年广西通过国审品种只有桂顶1 号(1991 年)、桂青贮1 号(2008 年)及桂糯518(2010年),桂顶1 号为广西首个通过国审的玉米品种。2011-2021 年广西通过国家审定品种64 个(表3),占全国玉米国审总数量的2.69%(64/2377)。表3、表4显示广西兆和种业有限公司通过国家审定和区外审定品种数量达67 个,壮玉181、壮玉183、文研195 等35 个品种通过国审,正兴606、显玉699、显玉宏7 等30 个品种通过四川省审定,安玉668、兆丰688 分别通过云南和广东审定。从品种名称分析,广西兆和种业有限公司申请国审和区外审定的品种没有重叠。广西壮族自治区农业科学院玉米研究所有桂单203、桂糯528、桂甜糯525 等6 个独立选育品种通过国家审定,桂甜糯525 同时通过贵州审定,桂单1125、桂甜612 分别通过贵州和四川审定,荣玉青贮1 号、丰农88、荣玉丰赞、川单99 为合作选育品种也均通过国家审定。南宁市桂福园农业有限公司拥有区外审定品种6 个,分别通过13 个地区审定,国审品种1 个,主打的优质鲜食玉米天贵糯932 通过国审及天津、山东、福建多个地区审定。天贵糯161 通过福建、上海审定,红玉2 号通过福建、湖南审定,金桂3 号通过福建、云南审定,脆甜糯5 号通过浙江、江西、上海审定,银糯18 通过云南审定。南宁市正昊农业科学研究院(广西青青农业科技有限公司)自主选育品种青青7141、青青711、青青16 号、青青921、青青700、青青100、正昊玉822、正昊玉877 通过国家审定,青青300 通过湖南审定。广西皓凯生物科技有限公司主打的青贮玉米桂先青贮1208、桂先青贮1618、桂青贮5 号、桂青贮7号通过国家审定。通过国家审定及区外审定为广西自主品种“走出去”奠定了坚实基础。

表3 2011-2021 年广西主要育种单位通过国审品种

表4 2011-2021 年广西主要育种单位通过区外审定品种

4 广西玉米种业获奖情况分析

2011-2021 年广西玉米种业领域获省部级以上奖励11 项(表5),国家科技进步奖二等奖2 项,广西科学技术进步类二等奖4 项、三等奖4 项,自然科学类1 项。获奖的品种有普通玉米桂单0810、亚航670、桂单589,鲜食玉米玉美头601、桂糯518、桂甜糯525。由广西壮族自治区玉米研究所参与的项目“热带、亚热带优质、高产玉米种质创新及利用”“玉米优异种质资源规模化发掘与创新利用”分别获2012 年、2020 年国家科技进步二等奖。从获奖机构分析,科研院所单独申报3项,高校单独申报1项,科研联合申报2 项,科企合作申报5 项。广西壮族自治区农业科学院玉米研究所获奖9 项,其中3 项为单独申报,为广西玉米育种研发最具实力机构。

表5 2011-2021 年广西玉米种业获奖情况

5 广西玉米品种推广应用情况

根据广西壮族自治区种子管理站提供的数据显示,广西2011-2021年的11年间,推广面积591.53万hm2,平均每年推广应用面积为53.78 万hm2(表6)。每年推广应用面积在300hm2以上的玉米品种有1046 个,平均每年推广应用的玉米品种为95.09 个。因存在个别玉米品种重复推广情况,为避免数据误差,在此基础上进行整理,剔除重复推广品种,得出11 年来实际推广玉米品种共计397 个。从表6 可以看出,全区玉米品种推广面积主要集中在1 万hm2以下,随着推广面积的增加,品种推广数量减少,表明广西普适性、高抗性、适合大范围面积应用的玉米品种数量较少。

表6 2011-2021 年广西玉米品种推广应用面积情况

表7 的数据显示2011-2021 年广西玉米推广应用面积前五的品种中迪卡系列、正大系列等外来品种占据了广西的大部分市场。表8 显示,2011-2021年广西累计推广应用面积前十玉米品种排名中,也多为迪卡、正大、先达系列外育品种,其中,迪卡008以累计推广面积58.63 万hm2位居榜首,占总面积的9.91%,占据广西市场一席之地。正大619 较受市场欢迎,稳居2011 年和2012 年玉米推广品种榜首(表7)。正大619 以累计推广面积53.48 万hm2排名第二,最大推广年份的面积达12.03 万hm2(表8)。说明这些品种具有一定优势,其抗逆性、适应性、稳定性得到一定认可。

表7 2011-2021 年广西每年推广应用面积前五的玉米品种

表8 2011-2021 年广西累计推广应用面积前十的玉米品种

2011 年以来,广西陆续选育的桂单0810、亚航639、桂单162 等优良品种脱颖而出,并扩大种植面积,也以产量和品质跻身前五,一定程度扭转了外来“洋品种”在广西唱主角的垄断局面。

桂单0810 累计推广面积37.34 万hm2,排名第四(表8),在审定后的9 年间有6 年推广应用面积都排在前5 名的位置(包括2 年排名第一,2 年排名第二,2 年排名第三),说明该品种具有较强的生命力,其丰产性、抗逆性、适应性、稳定性都受到老百姓认可,但是种子生产成本的问题使该品种的推广应用面积有所下降。

亚航639 累计推广面积17.94 万hm2,排名第七,11 年间有2 年推广应用面积排在前5 名的位置(包括1 年排名第四,1 年排名第五),该品种有一定的生命力,其在丰产性、适应性、稳定性和种子供应稳定方面都有优势,前期市场势头较好,后期由于服务问题,应用面积开始下降。

桂单162 累计推广面积17.25 万hm2,排名第八,该品种审定后8 年间有2 年推广应用面积排在前5 名的位置(即2020 年排名第二,2021 年排名第五),由于具有很强的生命力,该品种无论在丰产性、抗病性、适应性、稳定性,还是耐旱、耐瘠性和种子市场的稳定供应方面都具有较强的优势,是国家热区和广西的对照品种,推广应用面积稳步增加,相信其市场的号召力会继续增强,推广应用面积会进一步提高。

但从2011-2021 年广西推广应用面积累计面积前十的玉米品种看,外育品种占据七席,本土品种占据三席,正大集团的正大619、正大808、正大999、正大719 等,孟山都公司的迪卡008、迪卡007等,先正达(中国)投资有限公司的先达901,这些品种累计推广面积占比高达41.58%,因此,外来品种仍然占据广西的半壁江山。

6 存在问题及展望

综上所述,广西2011-2021 年期间在玉米育种创新及品种推广方面取得了丰硕的成果和显著的社会经济效益。主要成果有如下方面:(1)丰富了玉米种质资源,随着项目实施的加强,收集保存了地方种质及外来种质,极大丰富了广西玉米种质资源,并利用种质资源创制了突破性的自交系,育成桂单0810、亚航639、桂单162、天贵糯932、青青100 等一系列高产优质,抗逆性、适应性、稳定性强的优良品种。(2)知识产权保护意识显著增强,2011-2021年获得授权品种数量52 个,占广西玉米授权总数的83.87%。(3)品种审定数量上新高,2011-2021年广西累计审定玉米品种529 个,占玉米总审定数的57.56%。通过审定品种以本土自育为主,本土自育427 个,占80.72%。通过国家审定玉米品种64个。(4)2011-2021 年广西玉米种业领域获省部级以上奖励11 项,其中,国家科技进步奖二等奖2 项。(5)本土品种凸显优势,广西本土选育的桂单0810、亚航639、桂单162 等优良品种脱颖而出,并逐步扩大种植面积,以产量和品质跻身广西累计推广应用面积前十品种行列,一定程度扭转了“洋品种”在广西唱主角的垄断局面。

虽然广西近年来通过科技创新取得上述可喜成效,但是仍存在诸多困难和问题:(1)获得保护的玉米品种少,2011-2021 年广西通过审定品种达529 个,而获得品种保护权的只有52 个。(2)2011-2021 年间通过广西审定品种达529 个,实际推广玉米品种共计397 个,说明有部分品种没有进入市场推广,存在同质化严重或推广困难状态。(3)突破性品种较少,11 年内累计推广应用面积前十的品种中外来品种占了七席,广西本土品种能进前十名单的只有桂单0810、亚航639、桂单162,大多数品种的种子质量难与外来品种比肩,外来品种不仅在产量、稳定性、抗性、品质等方面有优势,还在于其高度重视种子质量和营销策略创新,“精加工、小包装、全包衣、单粒播”是其面积稳定增长的重要原因[10],因此,在与外来品种产量及品质较量不相上下的情况下,种子质量及营销手段是本土品种推广的重要制约因素之一。另外一个原因是广西育种技术主要以传统育种为主,育种技术相对落后,选育的品种突破性不强,同质化较为严重。(4)广西在2011-2021 年虽然获得两项国家奖励,但都不是牵头单位,可见玉米育种突破性创新成效不显著。

广西由于土地资源条件和农业战略的限制,玉米产业难以形成大规模发展的产业种类。但是玉米仍然是广西部分山区群众的主要口粮来源,是部分贫困农民摆脱贫困的主要收入来源。所以,培育高产稳产、抗逆抗病、耐旱耐瘠、绿色丰产和适应性广的品种仍然是玉米科研发展的主要方向。(1)建议农业部门及科技部门加大研发经费支持力度,尤其要加强对玉米核心种质改良创新、培育突破性显著的优异种质资源的支持力度,同时考虑育种领域周期长、投入大、成果产出慢等特殊性,对玉米育种基础研究工作给予长期稳定的经费支持,提高育种研究人员的积极性以期创造更多突破性的成效。(2)在引导企业注重育种创新的同时,兼顾亲本制种纯度的技术攻关,提高玉米种子质量,并通过加注“非单粒播种”和“单粒播种”两种情形,来规范传统播种、精量播种不同情形的最低种子质量要求[11],提高本土品种的核心竞争力及市场占有率。(3)建议政府加强产学研合作。公益性科研院所充分发挥种质资源优势,与企业加大合作力度,建立科研院所科研育种材料共享机制及交流平台,弥补企业科研育种材料的不足。(4)建议建立种子发展基金,强化政府顶层设计的政策引导,鼓励体制机制大胆创新,使社会资本、人才、技术等要素向产业聚集。

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