不只抗锈病 我国瞄准智慧育种4.0时代进发

玉米也有传染病，但良种却可以做到“一尘不染”。

在12月28日北京市科协主办的专家智库“论策论道”系列活动中，农业农村部玉米专家指导组组长、北京市农林科学院玉米研究所研究员赵久然现场复盘了一场发生在今年秋季的良种“抗疫”故事。

良种“抗疫”

“玉米南方锈病是空气传播的真菌病害，病菌孢子在夏季可长距离随暖湿气流从南向北传播。”赵久然说，玉米锈病时有发生，但今年在黄淮海夏玉米区出现了罕见的大暴发。

染了锈病的玉米就像人的“一夜白头”，一开始是在叶片上出现少量“黄斑”，很快遍布全身，导致大片大片的玉米枯死，严重减产甚至绝产。在赵久然展示的图片中，2021年秋季的染病玉米颜色焦黄，而挨着种的抗锈病品种仍郁郁葱葱，生长旺盛。

抵抗传染病，人靠打疫苗获得免疫力，植物靠什么呢?

赵久然道出了其中的秘密：靠抗病基因给玉米加上抗病“免疫力”。多年鉴选免疫型高抗锈病玉米种质、精准定位克隆锈病抗性基因、转育到自主骨干品系中，赵久然团队多年来一气呵成关键“三步”。

“这种在自主选育的原有优良品种基础上再增加一个特殊优异性状的育种方式为‘优种提升’。” 赵久然说，优种提升技术，让20多个原来不抗锈病的品种快速实现了高抗锈病的转换。

未雨绸缪的良种研究，使得在今年黄淮海玉米区锈病大暴发的关键时刻，中国种子能在“疫区”一尘不染。

不只抗锈病——

“今年中央农村工作会议和农业农村部重点任务中都提出要大面积示范推广玉米大豆间套作复合种植。”赵久然说，落实这一任务必须实现玉米—大豆可抗同一种除草剂，“优种提升”技术再次出招。

据介绍，赵久然团队与北京大学邓兴旺院士团队合作，已创制出高抗咪唑类除草剂(大豆常用除草剂，但对玉米有严重药害)的玉米新种质，可同时实现20多个已审定优良杂交种品种的抗咪唑类除草剂转换提升，实现套作。

中国种子，关键时刻顶得上

基于DNA指纹技术平台的支撑，实现性状提升是我国育种能力提升的典型代表之一。

中国农科院研究员、农业监测预警首席科学家许世卫表示，中国的育种能力在不断增强。我国已经形成了政产学研一体的联合攻关新机制，审定了很多品种，取得了单产平均提高5%的好成绩，实现了新一轮品种的更新换代。

尤其在“十三五”期间，我国形成了海南、甘肃、四川三大国家育种制种基地，同时，建设了52个杂交制种大县、100个区县良种基地。这些基地的建设为中国良种的质量、数量的大幅度提升起到了重要作用。

针对普遍存在的“中国种子严重依赖进口”的误解，北京市农林科学院数据与经济所知识管理与情报研究中心主任、研究员郑怀国给出了具体的数据，据农业农村部统计数据，我国水稻、小麦品种自给率为100%，玉米为95%左右，蔬菜种子自给率达到87%以上，只有部分高档蔬菜品种例如西兰花等确实依赖国外进口。

“事实上，我国主粮品种可以说已经实现了自给，能够满足我国市场需求。”郑怀国说。

目标：更尖端的4.0时代

12月25日至26日召开的中央农村工作会议提出要求，大力推进种源等农业关键核心技术攻关。

对此，与会专家表示，对标国外的育种技术，国际上已经逐渐步入智慧育种的4.0时代，而我国仍处于2.0到3.0的阶段，仍有大量的关键核心技术亟待突破。

“发达国家在重大基因挖掘与功能解析、重要性状形成的机制方面取得了重大的进展。”北京市农业农村局相关负责人解释，生物技术和人工智能技术的融合使得良种选育实现了精细化、精准化、智能化、功能化，尤其工厂化，大幅提高了育种效率。

相较而言，我国在育种技术与信息技术的结合方面起步较晚。“一批关键技术需要突破，例如智能化表型性能测定关键技术，可以把关键基因和香甜口感之类的表型一一配对，不再靠人工，而是靠传感器，靠红外，靠物联网高光谱等技术，再通过大数据整合建立模型分析，将大大提高育种效率。”许世卫表示，我国正在构建人工智能为主的育种平台，还在摸索阶段。(记者 张佳星)

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