聚焦一流  创新引领│2022年度广西科技进步奖励获奖项目系列报道之七

引进与创新国外热带亚热带玉米种质，促进广西玉米生产发展

——记2022年度广西科技进步二等奖“CIMMYT玉米种质资源的引进、创新及应用”

从2023年广西科学技术奖励大会上获悉，我院牵头完成的“CIMMYT玉米种质资源的引进、创新及应用”项目获2022年度广西科技进步二等奖。

玉米是我国种植面积最大、总产量最高和增产潜力最大的作物，对保障国家粮食安全具有重要战略地位。种质遗传基础狭窄是我国玉米育种上迫切需要解决的重要问题，提高品种产量、抗逆性、抗病、品质改良等关键技术是玉米育种的重要方向。国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）拥有全球最丰富的遗传多样性玉米种质资源，是拓宽我国玉米种质基础的重要资源。玉米是广西第二大粮食作物，常年种植面积850万亩。广西土壤贫瘠、干旱频发、高温多湿、病虫害较多。复杂的生态环境对玉米品种的选育提出了较高要求。项目团队针对广西玉米优异种质资源贫乏，遗传基础狭窄，缺乏优异自交系，品种单一等突出问题，利用广西得天独厚的南亚热带生态条件，在引进和收集CIMMYT种质资源进行鉴定评价、种质创新与新品种选育等方面研究取得了重要进展，为推动我国玉米育种科技进步，促进玉米生产可持续发展和农民增产增收作出了重要贡献。

项目团队负责人黄开健研究员赴CIMMYT参观玉米种质基因库

开展CIMMYT玉米种质资源系统鉴定评价，构建育种核心种质库，丰富了广西玉米种质资源基础

2001年以来，项目团队引进和收集CIMMYT玉米种质资源2347份，对其生育期、植株性状、穗部性状、品质、抗病性、抗逆性等性状进行了田间种植观察鉴定，并在近红外线无损伤活体品质分析、人工接种鉴定、耐低氮、耐旱环境胁迫、配合力测试和聚类分析等方面开展了系统性鉴定评价，筛选出墨黄9号、CML161和CLYN463等各具特色的优异种质资源728份。采及分子标记技术揭示了CIMMYT与国内种质的遗传关系，明确杂种优势群体，由过去盲目利用转变为精准利用，利用效果提高了30%以上。利用DH玉米育种等技术进行CIMMYT材料创新，育成一批具有重要育种价值的自交系和育种中间材料，构建了育种核心种质，拓宽了玉米种质资源遗传基础，为种质创新和新品种选育提供了物质基础和技术支撑。

项目团队成员开展CIMMYT玉米种质资源鉴定

培育出我国西南玉米育种核心种质双M9，解决了缺乏突破性自交系的育种瓶颈问题 

利用引进CIMMYT热带亚热带玉米改良群体墨黄9号(Amarillo Dentado)经多轮混合选择改良后作选系基础材料，根据性状互补原理，重组选系，采用现代遗传育种方法和分析测试技术相结合，不断进行改进和创新，选育出集高配合力、高产、抗7种西南主要病害、耐旱耐瘠、品质优等优良性状于一体的突破性优良自交系双M9，实现了高配、高产、优质、生物与非生物抗性聚合育种的重大突破。在广西及西南主要杂优模式“热带系×温带系”“热带系×热带系”的基础上，融入核心种质墨黄类群自交系，首创“墨黄群×瑞得群”和“墨黄群×苏湾群” 两种杂种优势模式，优化了西南杂种优势模式，增强了杂交种的抗病性、抗逆性、适应性、丰产性和品质，提高了玉米育种效率。

双M9的特点：1.高配合力，利用双M9及其13个衍生系作亲本，育成审定品种21个在广西及西南广泛推广；2.综合抗病性强，高抗南方锈病、大斑病、茎腐病、灰斑病、弯胞叶斑病，抗丝黑穗病，中抗小斑病；3.抗逆性强，耐低氮、耐低磷、耐旱；4.品质好，果穗籽粒硬粒、橙黄色、角质多，营养丰富，粗蛋白质含量10.31%、 粗脂肪含量5.42%、赖氨酸含量0.301%；5.作为杂交种母本制种产量可达400-500kg/亩，达到西南玉米制种产量的极高水平，解决了推广单交种制种产量低、生产成本高的瓶颈问题。

双M9植株及选育过程

自主创制优良玉米新品种8个，实现了高产、优质、生物与非生物抗性聚合育种的重大突破，有力推动了广西乃至西南玉米新品种更新换代

在优异种质资源和优良玉米自交系选育获得突破后，采用何种育种技术获得产量更高、品质更优、抗性更强、适应性更广的优良玉米新品种，成为摆在项目团队面前的亟需解决的难题。

项目团队以快速创新核心技术，利用项目核心种质和自交系，结合优良性状互补，按新创的杂种优势模式广泛配制数以万计的测交组合，采用高密度、强逆境、多生态鉴定选择，结合早期近红线无损伤品质检测，自主培育兆玉200、玉美头168、亚航639为代表的高产稳产、优质、多抗、广适优良玉米新品种等8个。其中增产8%以上的强优势品种4个，品质达国家玉米一级标准品种6个，粗蛋白含量10%以上品种6个，容重750克/L以上品种7个，赖氨酸含量0.3%以上品种5个，对区试规定鉴定的4-5种主要病害均达中抗以上品种6个（含2个绿色品种），具有耐旱、耐瘠特性品种3个。

育成的玉米新品种兆玉200和亚航639

创建“海南冬繁-云南制种-广西鉴定”三地穿梭制种技术体系，实现良种良法配套，加快了新品种推广，创造了显著的社会经济效益

根据玉米种子生产需要的气候条件，创建了在海南南繁基地冬季进行杂交种亲本提纯扩繁，在西昌或大理春季进行种子生产，在广西当年秋季和次年春进行种子田间纯度鉴定和示范推广的“三地穿梭制种”技术体系，该技术的应用使制种产量比在广西提高40%以上，降低了种子生产成本，加快了玉米新品种推广速度。

“三地穿梭制种”技术体系及应用

在全体研究团队共同努力下，通过“科研单位+种子企业+示范基地”推广模式，建立新品种高产高效示范基地，采用示范基地的技术培训和指导、现场观摩、示范带动、网络宣传等方式向周边辐射推广。至2021年，项目部分品种在广西、贵州、云南、广东等省区累计推广6355.57万亩，新增产量22.24亿公斤，新增产值65.96亿元。其中近三年新品种累计推广面积1752.02万亩，新增产值17.92亿元，节支减耗5.65亿元。 项目新品种的大面积推广应用，加速了西南玉米新品种更新换代，提高了玉米在生产上的抗病性、抗逆性，改善了玉米品质，促进了玉米产业可持续发展，实现了农民增产增收。

团队简介：

玉米抗逆育种研究团队现有科技人员7人，其中高级职称4人。主要开展抗逆、抗病、优质玉米种质资源扩增、改良、创新及高产、多抗、优质粮饲兼用玉米、青贮玉米、特色鲜食玉米新品种选育和良种繁育推广技术研究与应用。团队成员先后承担国家、广西重点研发计划项目课题和自然科学基金等省部级以上项目80余项，获国家科技进步二等奖1项，广西科技进步二等奖3项、三等奖3项；培育华单690、桂单203、兆玉200、玉美头168等系列粮兼用玉米新品种80多个，桂甜612、桂黑甜糯621、桂黑糯609、桂甜糯631等系列特色鲜食玉米新品种20个；获得植物新品种权5项，授权专利15项，登记软著7项；发表论文116篇；成果登记56项。

玉米所  邹成林供稿/供图

一审一校：时成俏

二审二校：薛臣艺

三审三校：杨景峰