【正文】 者長期刻苦攀登和協(xié)作攻關(guān)，在利用雜種優(yōu)勢的育種實踐和學(xué)術(shù)研究方面迅速趕超世界先進水平，成功地縮小了與發(fā)達國家的差距，在發(fā)展中國家處于領(lǐng)先地位。雜種優(yōu)勢的應(yīng)用水平在世界上是比較先進的；但是這些品種的技術(shù)含量還比不過發(fā)達國家，比不過西方跨國公司的育種水平，尤其是通過自主力量應(yīng)變環(huán)境逆境，大量培育突破性品種的能力還很低，種子產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和市場競爭力還很微弱。根據(jù)修改后的計劃，我們沒有安排國外專家前來授課，而是針對各省的玉米育種專家或?qū)W科帶頭人進行培訓(xùn)，目的是在調(diào)整研究課題時，正確地把握方向和提高組織協(xié)調(diào)能力。為什么要舉辦這次培訓(xùn)研討班？有兩條基本原因：一是中國農(nóng)科院作物所自1998年4月以來承擔亞洲開發(fā)銀行資助的亞洲玉米生物技術(shù)協(xié)作網(wǎng)（AMBIONET）中國項目，建立了AMBIONET中國實驗室。2000年，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)也參加中國項目，建立了四川實驗室。換句話說，正確地把握改革方向。在國內(nèi)橫向比較，玉米的基礎(chǔ)或應(yīng)用基礎(chǔ)研究落后于水稻、小麥和大豆。最近若干年來，西方發(fā)達國家在玉米科學(xué)的理論研究和實踐方面繼續(xù)向前推進，在雜種優(yōu)勢的遺傳原理、基因作用、玉米生物技術(shù)、品質(zhì)改良技術(shù)、抗逆性育種和種質(zhì)資源的評價與改良技術(shù)方面取得了新進展，獲得了不少新知識。這可能是在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的初期階段發(fā)生的必然現(xiàn)象，但作為科學(xué)家不應(yīng)該熟視無睹，要從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度及時推動public（政府行為的）研究方向和內(nèi)容結(jié)構(gòu)的調(diào)整，要繼續(xù)追趕世界先進水平，帶動種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高我國種子產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。20世紀90年代以來，發(fā)達國家的作物育種研究方向可以概括為三句話，即：1） 種質(zhì)資源的擴增、改良與創(chuàng)新。這是一個腳踏實地的技術(shù)路線。生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用，再次誘導(dǎo)了種子產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整。在不利的外部因素逐漸排除以后，現(xiàn)代生物技術(shù)必將迅速地大規(guī)模用于商業(yè)化生產(chǎn)。這屬于種質(zhì)資源的擴增、改良與創(chuàng)新范疇，也包含技術(shù)創(chuàng)新和采用現(xiàn)代生物技術(shù)。種子產(chǎn)業(yè)制度創(chuàng)新需要三個不可或缺的基本條件，即：較活躍的技術(shù)市場、知識產(chǎn)權(quán)保護及完善的法律體系和大量非政府資金投入農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。內(nèi)容涉及轉(zhuǎn)基因操作技術(shù)原理和基礎(chǔ)知識、分子生物學(xué)和分子育種技術(shù)原理、植物品種保護和種子質(zhì)量檢測技術(shù)、分子生物學(xué)實驗室建設(shè)、抗逆性育種、面向商業(yè)化的自交系和雜交種選育技術(shù)、αLattice試驗設(shè)計（不完全區(qū)組設(shè)計）等。石德權(quán)先生不久前在山西考察商業(yè)育種時講了一段話，很有啟發(fā)，即：育種研究首先要有好的思路，才有正確的設(shè)計，然后才有好的產(chǎn)品。因此我建議，育種學(xué)科帶頭人和骨干專家有針對性地到國外去學(xué)習(xí)、考察。育種工作者要尊重知識產(chǎn)權(quán)，合理使用這些育種材料。我們將一如既往地向全國玉米科技界提供理論、技術(shù)、種質(zhì)資源、信息、國際合作和人員培訓(xùn)方面的服務(wù)與支援。2002年12月2日于北京中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所閉 幕 辭張世煌（中國農(nóng)科院作物育種栽培研究所 AMBIOENT中國實驗室 北京 100081）各位專家，2002年全國玉米生物技術(shù)和育種高級研討班經(jīng)過大家的共同努力，即將結(jié)束，總的來說進展很順利，圓滿地完成預(yù)定的任務(wù)。這牽涉到種質(zhì)研究、生物技術(shù)和其他現(xiàn)代育種技術(shù)的緊密結(jié)合。我國的育種科學(xué)研究，不但要在實踐方面繼續(xù)保持較先進的水平，還要在基礎(chǔ)性研究方面追趕世界先進。要讓各種不正之風(fēng)和腐敗現(xiàn)象如過街老鼠，在科學(xué)家的隊伍里無處藏身。我們將依照國家產(chǎn)業(yè)政策和未來玉米科技發(fā)展趨勢與規(guī)律，謹慎地甄別和篩選科技項目和合作伙伴，重建一支有國際競爭力的玉米科技創(chuàng)新隊伍。在研討班結(jié)束之際，我還想就加入WTO以后玉米育種研究所面臨的挑戰(zhàn)和政策性變化及我們應(yīng)采取的應(yīng)對措施與大家交換意見，希望引起討論。不正之風(fēng)保護了少數(shù)不良分子，卻損害了玉米產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，也損害了一大批科技人員的正當利益。只有商業(yè)化育種發(fā)展壯大、走上正軌，國家科研單位和大學(xué)里的科技體制改革才能走上正軌，科技人員的思想才能被吸引到創(chuàng)新研究項目上，專心致志地承擔政府行為的研究項目，包括知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和材料創(chuàng)新研究。另一方面，必須調(diào)整國內(nèi)的科技政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以適應(yīng)一攬子多邊協(xié)議的條款內(nèi)容。⑶超出前競爭開發(fā)活動、近市場研發(fā)以及向后延伸的技術(shù)創(chuàng)新活動，政府補貼就超出了綠燈保護的范圍；如果補貼開發(fā)產(chǎn)品不涉及出口和進口替代，則屬于黃燈條款下可起訴的補貼，反之將面臨紅燈條款的約束。基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)之間的距離縮短，是當今科技與經(jīng)濟發(fā)展的新特點。擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)競爭中至關(guān)重要。這是一個從后向前的擴展過程。在允許資助的研發(fā)領(lǐng)域，大量研究屬于產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的范疇。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和存在的問題加入WTO以后，政府取消了對出口產(chǎn)品的直接補貼，主要農(nóng)產(chǎn)品在國內(nèi)、外市場上的競爭力明顯削弱。我國玉米單產(chǎn)水平比美國低40%。玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)是利用雜種優(yōu)勢。玉米是畜禽飼料的主要能量來源，同樣要求淀粉含量在70%以上。應(yīng)對策略本著政府逐漸退出競爭性領(lǐng)域，重點支持公益性領(lǐng)域的原則，調(diào)整方向，重點支持具有基礎(chǔ)性、公益性和外溢性特點的研究活動；由直接支持企業(yè)開發(fā)活動改為間接支持，積極為企業(yè)發(fā)展營造寬松的環(huán)境；要鼓勵企業(yè)加大對技術(shù)研發(fā)活動的投入，逐漸成為技術(shù)創(chuàng)新的主體，政府以引導(dǎo)性投入為主。調(diào)整科技計劃。建立與WTO協(xié)議規(guī)則接軌的貿(mào)易技術(shù)壁壘和知識產(chǎn)權(quán)等法律、法規(guī)。在繼續(xù)提高抗病性、抗逆性和產(chǎn)量潛力的基礎(chǔ)上，重點培育和研制資源高效型的飼料專用、工業(yè)加工專用玉米新品種和配套栽培技術(shù)。需要研究的核心技術(shù)以品種創(chuàng)新和配套栽培技術(shù)研究為核心，通過自主研究和開發(fā)，提高玉米的質(zhì)量和品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，增強玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)競爭力。（2）選育和推廣優(yōu)質(zhì)專用玉米新品種。（3）改進生產(chǎn)栽培技術(shù)，合理推廣免耕技術(shù)，降低生產(chǎn)成本。建立食品安全檢測體系，確保玉米產(chǎn)品的食物安全性。政策建議1．深化科技體制改革。2．增加對農(nóng)業(yè)科技和基礎(chǔ)設(shè)施投入。4．加強農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因安全管理。因此有必要進一步加大《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進口安全管理辦法》和《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》實施力度，保護好本國市場。因而，系統(tǒng)地引進和利用外來種質(zhì)刻不容緩；無論從長遠利益還是近期目標考慮，都應(yīng)把從玉米多樣性中心和次生中心系統(tǒng)地引進、改良和利用新種質(zhì)作為一項戰(zhàn)略措施予以足夠重視。40年前，我國農(nóng)民在1100萬公頃玉米面積上至少種植12,000個開放授粉的農(nóng)家品種?？偟膩砜?，我國玉米育種和生產(chǎn)的遺傳背景相當狹窄，這就使玉米生產(chǎn)陷入遺傳脆弱性的危險。這些困難主要是：①強烈的光周期反應(yīng)掩蓋了熱帶種質(zhì)的大多數(shù)遺傳變異，因而在長日照條件下很難準確地鑒定基因型；②用外來種質(zhì)與適應(yīng)群體雜交，會發(fā)生連鎖不平衡，不容易很快打破有利基因與不利基因的連鎖；③玉米多樣性中心基本上位于發(fā)展中國家，那里對玉米地方種族(Races)的研究，遠不如發(fā)達國家對當前使用的育種材料研究得充分；④缺少有效的方法鑒定和篩選最適宜的外來種質(zhì)用作未來育種的基礎(chǔ)材料。在此基礎(chǔ)上，美國的種子公司和政府機構(gòu)于1995年啟動了玉米種質(zhì)擴增（GEM）計劃。拉丁美洲地區(qū)大約有27,000份玉米原始資源，CIMMYT編目25,908份，種質(zhì)庫收藏了22,772份，包括260多個種族[22][23]。3.　光周期敏感性　　來自多樣性中心的玉米種質(zhì)對光周期變化很敏感，在溫帶地區(qū)表現(xiàn)不適應(yīng)，大多不能直接作為選系的原始材料[1][3][7][13]。光周期變化對玉米抽雄、散粉、抽絲日期和主莖葉片數(shù)的影響最顯著，而且有規(guī)律。此外，營養(yǎng)生長和生殖生長失調(diào)也是重要原因之一。這些資料暗示，用簡單的輪回選擇方法就可以有效地改良外來群體對光周期的適應(yīng)性。如果選中的材料較多，可以適當方式組成群體或復(fù)合品種(Composite)，再進行下一步改良和利用。　?、鄯N質(zhì)導(dǎo)入法成功率不高可能有兩方面原因。實行低強度選擇，每一輪只有少量基因發(fā)生重組，可以逐步積累遺傳變異。5.　控制雙親的混合選擇法　　為了使外來或半外來種質(zhì)適應(yīng)溫帶生態(tài)條件，需進行適應(yīng)性選擇。外來種質(zhì)與適應(yīng)群體雜交，常常表現(xiàn)連鎖不平衡，可通過適度的同胞交配來建立平衡群體。 Sears (1972)等人用混合選擇法改良許多熱帶和亞熱帶玉米群體，均獲得顯著進展[9, 12, 24, 25, 26, 27, 28]。%%（表1，圖1）。這表明，混合選擇法是改良熱帶、亞熱帶種質(zhì)在溫帶長日照條件下的適應(yīng)性，提早開花和改善雌雄協(xié)調(diào)性的有效途徑[3]。籽粒產(chǎn)量增加的主要原因是改良后的群體鈍化了光周期敏感性，使空株率減少，增加了單株有效穗數(shù)（表2）。同時，穗粒重也有所提高。筆者推測，籽粒產(chǎn)量增加的主要原因是改良了群體的生態(tài)適應(yīng)性，鈍化了光周期敏感性。即原始群體對光周期的敏感性掩蓋了潛在的遺傳變異，而改良群體由于對光周期變化較鈍感，才使其遺傳變異得到表現(xiàn)。　　敏感型指標定為RD30，鈍感型為RD≤20，當30≥RD20時定為中間型。這兩種方法計算的光周期敏感性指標數(shù)值與用主莖葉片數(shù)計算的RD值不同，但變化趨勢完全一致（圖5）。在我們的試驗中，兩個群體在長日照條件下的平均實測響應(yīng)（北京）%；而短日照條件下為負值。但在我們的試驗中，不同群體對光周期反應(yīng)的差異可能是影響相關(guān)響應(yīng)的重要原因。多點聯(lián)合方差分析表明，許多性狀都有很強的基因型環(huán)境(GL)互作效應(yīng)。預(yù)計在進一步的選擇過程中，玉米群體對光周期的變化越來越趨于鈍感，目標性狀和相關(guān)性狀的響應(yīng)都會逐漸降低。同時，每一輪選擇均自然淘汰對光周期特別敏感的基因型和不孕株，提高了群體中有利等位基因的頻率。　　中國農(nóng)科院作物所在過去十幾年間所開展的研究表明，在溫帶玉米育種方案中利用熱帶和亞熱帶的種質(zhì)資源不但必要，而且理論和技術(shù)上都是可行的。這是一項當前十分緊迫的任務(wù)，同時又具有長遠戰(zhàn)略意義。3) 張世煌等，1995a，對兩個亞熱帶優(yōu)質(zhì)蛋白玉米群體的適應(yīng)性混合選擇研究，I. 開花期性狀的直接選擇響應(yīng)，作物學(xué)報，21:271280。被改良的對象可以是開放授粉品種、雜交種、綜合種、群體、復(fù)合品種或基因庫。在對玉米不同性狀的改良中，各種輪回選擇方法都有一些成功的例子。栽培植物的許多重要經(jīng)濟性狀，例如產(chǎn)量、配合力、蛋白質(zhì)含量、含油量、植株高度和抗逆性等都是數(shù)量性狀。通常把群體的表型值描述為遺傳效應(yīng)與非遺傳效應(yīng)兩個成份之和，即： Pj=Gj+Ej通常我們只能度量個體或群體的表型值（Pj），而無法直接度量基因型值(Gj)和非遺傳效應(yīng)，即環(huán)境效應(yīng)(Ej)。正態(tài)分布有兩個重要的特征參數(shù)，即群體平均數(shù)和方差。AA，Aa，aa。 基因型 aa Aa AA 頻率 q2 2pq p2圖1 基因頻率與基因型值的關(guān)系回歸線代表加性遺傳方差的平方和（即育種值），三種基因型值的點沒有落在回歸線上。但實際上還常常包括上位效應(yīng)，即sI2。二、數(shù)量遺傳在育種中的應(yīng)用作物育種最重要的目標性狀是產(chǎn)量、抗倒性、抗病蟲、成熟期等，這些大多屬于數(shù)量遺傳的性狀，通常受多基因控制，容易受環(huán)境影響，因此有必要按照數(shù)量遺傳的基本原理來選擇這些性狀。在半同胞選擇中鑒定的是半同胞家系，家系平均值的方差等于半同胞協(xié)方差，即： sG2 = Cov（HS）= 1/4sA2.在全同胞選擇中，家系平均值的方差：sG2 = Cov（FS）=1/2sA2 + 1/4sD2.在S1選擇中，S1家系平均數(shù)的方差：sG2 = sA2.遺傳力對植物育種是個重要參數(shù)，但在引用該參數(shù)時須說明參照群體和估算基礎(chǔ)，否則就沒有可比性。遺傳力通常定義為個體育種值對表型值的回歸。三、選擇效果分析在一個大群體內(nèi)進行隨機交配，則群體的遺傳特征保持不變。一般我們不能直接度量群體內(nèi)的基因頻率，能夠觀察到的選擇效應(yīng)主要限于群體平均值的變化。人工選擇：將親本世代的個體區(qū)分為中選和淘汰兩組，這兩組的基因頻率不一樣，因而導(dǎo)致親子代群體基因頻率的變化。選擇差的大小影響選擇響應(yīng)，但并不等于選擇響應(yīng)。根據(jù)這個性質(zhì)，可將選擇差標準化(S/sP)，并定義為選擇強度，用i表示。 2. 增大選擇強度是提高選擇響應(yīng)的直接途徑。第二節(jié) 輪回選擇的目標和基本程序從群體遺傳學(xué)知道，選擇作用可以改變?nèi)后w的基因頻率。（2）采用適當?shù)倪x擇方法。從C1群體再重復(fù)同樣的循環(huán)步驟。通過輪回選擇，可以使群體內(nèi)有利基因的頻率逐漸增加。我們希望后代群體的平均數(shù)等于中選群體的平均數(shù)。隨著選擇輪數(shù)的增加，群體平均數(shù)也隨著向有利方向移動。于是，群體改良就成為從最原始到最先進的育種機構(gòu)都共同關(guān)注的育種項目。群體內(nèi)選擇方法包括混合選擇、半同胞選擇、全同胞選擇、自交后代選擇法等（表2）。通常每個育種機構(gòu)對一個或若干個群體采用幾種方法進行改良。因此它不但能夠改良群體的一般配合力，還能夠提高兩個群體之間的特殊配合力。由于群體內(nèi)植株間開放授粉，所以在一般情況下這種方法實際上只是對雌配子進行選擇。這種方法對以單株為基礎(chǔ)的遺傳力較高的性狀有較好的效果，例如對外來種質(zhì)適應(yīng)性的改良，對開花期、植株高度、抗倒伏性、果穗類型和某些品質(zhì)性狀的選擇等都有明顯的遺傳進展，但早期混合選擇法對產(chǎn)量的改良進展較小。由于測驗種類型很多，選擇余地較大，所以半同胞選擇比任何其他群體改良方法更常用。在設(shè)重復(fù)的產(chǎn)量試驗中評價半同胞后代（有共同親本的所有后代），以確定哪些基因型表現(xiàn)最好。美國Illinois州的Hopkins（1899）設(shè)計了穗行選擇法改良玉米的化學(xué)成分。穗行選擇要求適當?shù)母綦x條件，以防止其他品種的花粉污染。改良穗行法（Modified eartorow）設(shè)多點重復(fù)的穗行試驗，其中一點種成隔離區(qū)，和其他玉米隔離進行重組；這兩條建議提高了穗行試驗的準確性，并防止其他玉米的污染。在玉米改良中一般是根據(jù)測交種即半同胞家系的表現(xiàn)進行選擇