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培育玉米“芯” 端牢国人饭碗

时间：2024-11-30 10:26来源：www.cbbzl.com作者：未知点击：

图为赵久然在实验室研究玉米新产品种。（作者供图）编者按 党的二十届三中全会提出，目前和以后一个时期是以中国式现代化全方位推进强国建设、民族复兴伟业的关键时刻。中国科协科普部联合新华网、科普时报社，特邀院士专家，畅谈科技强国。本期“科普话强国”栏目，带领读者走进北京农林科学院玉米研究所，探索玉米“芯”路经历。

科普话强国

种子是农业的“芯片”，农业现代化，种子是基础。作为国内第一大粮食作物，玉米年产量占全国粮食总产量约四成。因此，一粒小小的玉米种子，关系到国人饭碗与国家粮食安全。

玉米按作用与功效分为三大类型

国内玉米种植范围很广，主要产区有四个，即东北和华北春播玉米区、黄淮海夏播玉米区、西北春播玉米区，与西南玉米区。玉米每年总产量近3亿吨，是国内总产量最高的粮食作物。

从作用与功效上看，玉米可分为三大类型。第一类是籽粒用玉米，主要用于饲料和工业加工材料，或直接用作口粮和食品材料等。在国内，这种玉米种植面积最大，每年种植6.5亿亩左右。第二类是青贮玉米，在成熟前将秸秆连带果穗一块收成，切碎发酵后，用作牛羊等草食牲畜的基础饲料。第三类是鲜食玉米，即采摘收成和食用鲜嫩果穗或籽粒的玉米。市场上所说的“水果玉米”指的就是鲜食玉米，包含糯玉米、甜玉米、甜加糯型玉米等；容易见到的紫玉米、黑玉米等鲜果穗玉米也都是鲜食玉米。现在，国内已成为全球最大的鲜食玉米生产国和消费国。

培育良种是万里挑一的过程

种子是农业的“芯片”，每粒种子都有数万个基因，决定着产量、品质、抗性等各方面的性状。玉米良种对增产的贡献率已达到40%以上。

一个好的鲜食玉米新产品种，除去各方面性状优良外，从生产和产业角度看，还要符合“三好”标准：好种植，普通玉米如何种它就能如何种；美味，遭到广大买家认同和欢迎；好销售，市场途径畅通，农民种的玉米都可以准时销出去。

但要培育一个各方面都出色的玉米品种，谈何容易。新产品种选育是一个漫长、冗杂的过程。科研职员要将具备不同优点的玉米材料通过杂交，让基因重新组合产生很多性状变异，将合适生产需要的好材料鉴选出来，培育出可以稳定遗传的优良自交系亲本，再进一步培育杂交品种。培育出好的杂交品种是一个万里挑一的过程。

除此之外，与种业强国相比，国内玉米育种工作起步较晚。打好种业翻身仗，就要拓展种源“卡脖子”技术攻关。目前不断涌现的新技术、小白段，为育种工作提供了新理念与技术支持。现在，大家不少育种工作正在运用全基因组选择和多组学的云数据理念，方兴未艾的AI技术也是很有力的助手，大家正研究怎么样更好把它用到将来的科研育种工作中。

打造玉米品种“分子身份证”库

良种培育出来，就要种子产业化和示范推广，大面积应用。

早年下乡蹲点期间，常常见到农民买到假种子，致使紧急减产。那时我就萌生了研发一种测试技术，能迅速准确鉴别种子真假，维护农民权益的想法。于是，大家研发了玉米标准DNA指纹构建重点技术，并形成指纹数据库。现在已有10多万玉米品种样品有了“分子身份证”。

DNA指纹库等于品种的身份辨别系统，依据种子样品的“分子身份证”，既能鉴别种子本身，又可以追溯其父代，数以万计的种质资源都可通过指纹库进行测试鉴别和分类。

有了这项技术，能迅速准确辨识玉米种子真伪与纯度，保护农民权益，预防品种侵权，保护育种工作者的常识产权。除此之外，通过比较玉米新产品种与已有品种有什么区别大小，为衡量科研育种工作的革新程度提供依据。DNA指纹库还为玉米品种审定、种子信息更新与种子水平管理提供了强有力的技术支撑。

现在，这项技术已在行业广泛应用，除玉米种子外，水稻、小麦等几十种作物也都开始用，为国内种业健康有序进步提供了科技支撑。

（作者系北京农林科学院玉米首席科学家）

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