王涵

玉米是我國種植面積最大和總產(chǎn)最高的糧食作物，被稱作“飼料之王”。它不僅對國家糧食安全尤其是飼料糧至關重要，還進一步關系著肉、蛋、奶等食品安全。同時，玉米作為種業(yè)市值最高的作物，早已成為國際種業(yè)巨頭的主要競爭焦點。

出生在農(nóng)家的趙久然，從小就常到玉米田干農(nóng)活，耳濡目染，對玉米有了較多的感性認識，但飽飽地吃上一頓玉米餅子也不是一件常有的事。1986年，他研究生畢業(yè)，被分配到北京市農(nóng)林科學院從事玉米科研工作，開始真正與玉米結緣。他沒有像很多同學、同事那樣選擇考托出國，而是主動提出到條件比較艱苦但卻是玉米主產(chǎn)區(qū)的北京市延慶縣下鄉(xiāng)蹲點從事玉米科研，一干就是6年。

這期間，趙久然不僅完成了多項研究任務，更重要的是，他深刻認識到了良種的重要作用。它不需增施肥料和增加投入，就能顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)。它也是農(nóng)民最需要和最易推廣應用的技術。同時，趙久然也深刻體會到一個能夠大面積推廣的好品種，不僅要高產(chǎn)，更要能抗逆穩(wěn)產(chǎn)，還需要好的種子質(zhì)量和相應的良種良法配套技術。這些來自生產(chǎn)上的切身感受和體會都深深融入到他的腦海甚至血液中。

自主創(chuàng)新，要比國際巨頭洋品種更優(yōu)更好

進入新世紀，我國加入世界貿(mào)易組織，更加開放地走向世界。作為全球第二大玉米生產(chǎn)國和種業(yè)市場，國際種業(yè)巨頭也紛至沓來，參與中國的玉米種業(yè)市場競爭。某國際種業(yè)巨頭憑借其上百年的產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢和科研積累，在我國重磅推出其“拳頭”品種，很快就成燎原之勢。許多企業(yè)和育種單位紛紛敗下陣來，大搞模仿育種，導致玉米雜優(yōu)模式單一，種質(zhì)基礎狹窄、品種雷同近似同質(zhì)化問題。在這種情況下，趙久然深入觀察，發(fā)現(xiàn)國外品種在產(chǎn)量、品質(zhì)等方面相較我國之前的品種確實具有明顯優(yōu)勢，但在抗倒伏、耐高溫、抗斑病等抗逆抗病方面還處于劣勢。同時他通過對我國本土玉米種質(zhì)的長期研究，發(fā)現(xiàn)源自于我國地方農(nóng)家的“黃改系”種質(zhì)，對我國的氣候、土壤和生產(chǎn)條件已比較適應，對多種病害和非生物逆境也具有較好的耐受性。因此趙久然確立了將我國黃改群種質(zhì)“多抗廣適”與國外優(yōu)新種質(zhì)“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)”兩者優(yōu)勢相結合的育種組配思路。同時他也意識到未來的節(jié)本增效綠色生產(chǎn)對抗病蟲節(jié)藥、耐干旱節(jié)水、耐瘠薄節(jié)肥等將有更高需求。

有了好的設想思路和明確的方向目標，接下來就是如何更好更快地去實現(xiàn)。趙久然率領一支年輕實干的團隊，首先確定用3個黃改群骨干自交系為測驗種，分別對經(jīng)過表型精準鑒定的多個外引雜交種進行測試，鑒選出與黃改系有強優(yōu)勢，并具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綜合性狀的X1132x作為優(yōu)新種質(zhì)材料，通過混合授粉將其構建為母本選育基礎群體。同時利用上述3個黃改群自交系構建了父本選育基礎群體。

趙久然介紹，確定基礎選系材料很重要，但選系過程和方法也很重要，真正體現(xiàn)著“細節(jié)決定成敗”。對此他們在多年育種實踐基礎上創(chuàng)新出“高大嚴（高密度、大群體、嚴選擇）”玉米自交系選育新方法。首先是高密度，改變傳統(tǒng)育種每畝3千多株的低密度選系，提高早代選系群體密度到6千以上，加大環(huán)境脅迫，強化選擇壓力，增強選育自交系抗逆性。其次是大群體，增大S1世代選系群體到3千株以上規(guī)模，在大群體中優(yōu)中選優(yōu)，實現(xiàn)從“百里挑一”到“萬里挑一”，增大選中優(yōu)良個體概率。第三是嚴選擇，嚴格選擇標準，堅決淘汰生產(chǎn)中可能導致嚴重減產(chǎn)隱患的不良性狀，并變換不同選系世代的選系地點，擴大對生態(tài)區(qū)和生產(chǎn)條件的適應性。S1在東北春玉米主產(chǎn)區(qū)吉林選系，S2在黃淮海夏玉米主產(chǎn)區(qū)河南選系，S3在春、夏玉米交匯帶的北京選系，S4在海南熱帶南繁育種基地選系，S5在我國主要繁制種基地甘肅進行易制種性狀鑒定和測試。嚴格鑒選、堅決淘汰不良個體和穗行；特別注重嚴選母本果穗粒數(shù)、容重、出籽率和父本散粉持續(xù)期等性狀，并在S0、S3、S6三個關鍵期進行配合力測定；結合分子標記進行遺傳背景和位點純合度選擇，提高鑒選效率和準確性。

天道酬勤，趙久然率領團隊終于用智慧加汗水創(chuàng)制選育出京724等20個配合力高、品質(zhì)優(yōu)良、自身產(chǎn)量高、穗粒數(shù)多的優(yōu)良母本自交系，以及京92等6個抗逆性強、散粉性好的優(yōu)良父本自交系。他們進一步將常規(guī)育種與現(xiàn)代分子生物學技術結合，利用覆蓋玉米全基因組的40對SSR核心引物和MaizeSNP3072芯片，對選自母本基礎群體的系列自交系進行親緣關系及群體遺傳結構分析，結果表明京724、京725、京464、京D9H等系列自交系之間遺傳距離較近，而與其它已經(jīng)明確的黃改群等7個類群遺傳距離均較遠，可單獨聚為一群，成為一個新的核心種質(zhì)群，并命名為“X群”。同時探明了京724等X群自交系與京92等黃改群自交系雜種優(yōu)勢最強，創(chuàng)新出“X群×黃改群”這一新的雜優(yōu)模式，已成為當前我國東華北春玉米及黃淮海夏玉米的重要雜優(yōu)模式。他們以該模式為基礎，組配出京科968（京724×京92）等系列強優(yōu)勢雜交種。經(jīng)過在多個不同生態(tài)區(qū)進行多年多點嚴格測試，這些品種表現(xiàn)出具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、多抗廣適等突出優(yōu)點；又經(jīng)過國家農(nóng)業(yè)部統(tǒng)一組織的上百個點次品種區(qū)試和生產(chǎn)試驗證明，京科968在豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、品質(zhì)、抗性等各方面均表現(xiàn)突出，達到了國家審定標準，于2011年通過國家審定。其中產(chǎn)量平均比對照增產(chǎn)10%以上，并在生產(chǎn)中創(chuàng)造了畝產(chǎn)1362.07kg機械實收籽粒高產(chǎn)紀錄。主要品質(zhì)指標均達國標一級；對大斑病、絲黑穗及莖腐病等5種主要病害均達中抗以上，對玉米螟，紅蜘蛛等害蟲具有廣譜抗性，并對干旱、鹽堿、瘠薄、寡照、低溫等多種逆境有良好耐抗性。

步履不停，推進品種產(chǎn)業(yè)化和大面積推廣

品種通過審定僅是重要的第一步，如果到此為止，將審定證書鎖在檔案柜中束之高閣，就不能產(chǎn)生其應有價值。趙久然對此深有體會，為了加快產(chǎn)業(yè)化應用，他們創(chuàng)建了京科968玉米新品種研發(fā)“1+N”科企聯(lián)合體。于2012年聯(lián)合中種集團、德農(nóng)種業(yè)、登海種業(yè)、屯玉種業(yè)、現(xiàn)代種業(yè)5家國內(nèi)骨干種子企業(yè)，另有北京農(nóng)科院種業(yè)參與，至2016年變更為北京順鑫農(nóng)科種業(yè)，形成“1+6”京科968研發(fā)聯(lián)合體；2019年又增加安徽豐大種業(yè)，形成“1+7”聯(lián)合體。北京市農(nóng)林科學院玉米研究中心負責種質(zhì)創(chuàng)新和新品種選育，提供高質(zhì)量原種親本、配套制種和栽培技術、全程技術指導及培訓等。

為進一步提高制種產(chǎn)量和質(zhì)量、降低成本，他們還創(chuàng)制出不育性徹底且穩(wěn)定的S型雄性不育新種質(zhì)和骨干親本不育系，建立了京科968等雄性不育三系配套雜交制種、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)種子生產(chǎn)體系。經(jīng)多年試驗和大面積生產(chǎn)驗證，其不育化雜交種在產(chǎn)量、抗性及其它農(nóng)藝性狀方面與常規(guī)制種生產(chǎn)的雜交種子大田表現(xiàn)相同或更優(yōu)。每畝可節(jié)省了常規(guī)制種人工抽雄所需的2個人工，并消除了因去雄不及時跑粉自交所導致的質(zhì)量隱患。實現(xiàn)制種畝產(chǎn)全面達到500kg以上，大面積達600kg以上，最高達到782.6kg。種子純度、凈度、發(fā)芽率、水分等質(zhì)量指標均達國標一級，特別是發(fā)芽率≥95%，為全面實現(xiàn)單粒精量播種提供了高質(zhì)量種子保障。他們還根據(jù)京科968多抗廣適的優(yōu)良特性，研發(fā)建立了以“適時早播、單粒精播、中等密度、氮肥減施”為核心的綠色高產(chǎn)栽培技術體系，制定《京科968綠色高產(chǎn)栽培技術規(guī)程》，指導和規(guī)范各企業(yè)大規(guī)模制種和大面積示范推廣。

京科968由于具有“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、多抗廣適、易制種”等綜合優(yōu)點以及在大規(guī)模制種和大面積生產(chǎn)中的出色表現(xiàn)，得到了眾多種企和廣大農(nóng)戶的認可和贊譽。其推廣應用面積迅速擴大，自2016年以來成為我國年種植面積超2000萬畝的主導大品種，累計推廣超過1億畝，這在我國玉米育種歷史上也僅少數(shù)幾個。在增產(chǎn)糧食100多億公斤增創(chuàng)巨大社會效益同時，7家種企開發(fā)京科新品種新增銷售額38.49億元，成果單位也獲得了較好的成果轉化收益。其被農(nóng)業(yè)部連續(xù)5年遴選為主導品種，被譽為“我國近十年來作物育種標志性成果”“可以國外巨頭抗衡的品種”；入選科技部國家“十二五”科技攻關重點成果。此外他們還利用創(chuàng)新的“X群×黃改群”雜優(yōu)模式培育出京科系列新品種31個，獲國家發(fā)明專利及植物新品種權26項；發(fā)表論文41篇；制定部頒標準1項。

“中國人飯碗里的糧，要有屬于自己的好品種?！边@是趙久然團隊立足崗位持續(xù)創(chuàng)新，不斷育出更多更好品種，也是他們繼續(xù)為之奮斗的不竭動力。

趙久然，現(xiàn)任北京市農(nóng)林科學院玉米研究中心主任，研究員，兼任農(nóng)業(yè)農(nóng)村部玉米專家指導組組長，中國作物學會副理事長、北京作物學會理事長等。他培養(yǎng)和帶領了一支年輕科研團隊，主持選育京科系列玉米新品種，已累計推廣2億多畝。其中，京科968成為我國年種植超2000萬畝主導大品種之一，京科糯2000多年來一直是我國種植面積最大的鮮食玉米品種；研發(fā)玉米標準DNA指紋庫構建關鍵技術及核心引物試劑盒、生物芯片等，形成6項國家或行業(yè)標準，多項發(fā)明專利。研究發(fā)布我國玉米重要核心種質(zhì)黃早四全基因組序列，全球首次完成中國玉米骨干自交系的denovo測序和基因組解析；創(chuàng)制新的S型雄性不育系，研發(fā)多個主推品種雄性不育化制種技術等。入選全國農(nóng)業(yè)科研杰出人才；曾獲中國種業(yè)十大杰出人物、推動“北京創(chuàng)造”十大科技人物等。