谈玉米种质资源的多样性与先进性

分类: 玉米育种

去年给大家做了个报告,有朋友这样问,你一方面强调利用最新育成的自交系组材进行循环改良,一方面又宣扬利用解密自交系,这不是自相矛盾吗。这个问题问得非常好。
种质资源多样性(Diversity)的重要性,就不别多说了,遗传变异是我们育种选择的基础,所以育种资源需要保持一定的多样性是非常必要的。我们现在育种能利用的基础资源,包括公司自有产权种质资源(申请保护),国内公用资源(农科院、大学等科研院所……),国外(半)公用资源(CIMMYT, USDA National Plant Germplasm System,GEM……但近年来受到诸多限制),公司之间或公司与科研单位或个体育种家之间通过授权协议SMTA交换的自交系,国外PVP保护过期的解密自交系(www.ars-grin.gov/cgi-bin/npgs/html/pvplist.pl),市场商业杂交种,当然对于大多数育种者来说,更多的是各种途径得到的国内外公司的商业外来资源(从制种基地或其他途径得到的商业公司正在保护的自交系),所以对于不少育种耽误来说,种质的多样性不是太大问题。
育种资源不是越多越好,我们在保持种质资源多样性的同时,要不断提高材料的一般配合力,才能在一般配合力的基础上,筛选一定特殊配合力的组合(品种),这就是所谓的先进性(Eliteness)问题。一个称职的育种家,对手头种质资源的先进性通过配合力和主要农艺性状和抗性应该有个合适的分级,而一般配合力应该是分级的主要依据。目前评价种质一般配合力的方法,主要通过建立多环境测试体系,通过科学试验收集数据,从表型数据中分析材料的基因型效应(通过分子资料关联分析的全基因组分析,虽然是个未来的方向,但对于大多种业企业来讲还比较遥远)。具有自主产权能够为企业带来效益的品种,是一个种业企业的核心竞争力,所以种质资源的先进性问题,以及评价先进性的方法即多环境测试体系,就成为种业科研的的核心问题。所以可以这样说, 一个种业公司的商业测试质量,可以很大程度反映一个公司的科研水平。
当然,对于一个育种项目来讲,适合(Fit)才是最好的,所以能够从多样的先进种质中,选择与自己具体育种实际相适合的种质,整合利用在自己育种模式和体系中,才能能反映一个育种家的水平。为了最大限度地利用杂种优势,国内外育种家通过多年的育种实践,在SS-NSS模式的基础上,推开和加大(保持)了遗传距离,同时保持了一定的亚群,通过循环改良(二环系育种),提高了种质的一般配合力。所以,在利用国内外种质进一步改良的时候,还需要考虑自身的育种模式和亚群问题,通过种质来源或测配,决定如何合理利用。
所以从种质利用的角度,什么是一个好的育种家?一个能够很好平衡种质的多样性、先进性、与自身育种的适合性三者的关系,多种先进种质为我所用,在保持自身育种模式的基础上,持续改进自交系的一般配合力,在此基础上,利用南繁、DH、分子育种等手段,缩短循环周期,最大限度提高遗传增益,推出适合市场的一轮又一轮的商业品种,这样的育种家就是一个好的育种家。

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