雜交玉米核不育制種技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化

科技日報記者 頡滿斌
日前,全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心在甘肅張掖舉辦雜交玉米細胞核雄性不育制種技術(shù)(以下簡稱“核不育制種技術(shù)”)觀摩培訓(xùn)會。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授賴錦盛向參會人員分享了一個好消息:“團隊歷時15年研究,創(chuàng)新出核不育制種技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)連續(xù)多年在甘肅、新疆和海南等地的雜交玉米制種基地進行試驗示范,完全具備產(chǎn)業(yè)化條件?!?/p>
玉米雜交種應(yīng)用雖起步早,但長期以來,不育化制種技術(shù)不成熟,只能依賴人工或機械去雄。利用雄性不育系生產(chǎn)雜交玉米種子,是降低生產(chǎn)成本、提高雜交種純度、發(fā)揮雜種優(yōu)勢、提升玉米單產(chǎn)的有效方法,但實現(xiàn)難度極大。
“核不育制種技術(shù)的出現(xiàn),為這一難題提供了完美解決方案。”賴錦盛介紹,該技術(shù)集成轉(zhuǎn)基因保持系、種子分級裝置及標記篩選方法,實現(xiàn)雄性不育系高效擴繁和雜交種子高純度生產(chǎn)。其創(chuàng)新之處在于,運用籽粒大小標記、籽粒顏色標記和植株形態(tài)標記等專利技術(shù),能在播種前、種植苗期至植株散粉前等多個環(huán)節(jié),簡易區(qū)分不育系與保持系。這能使玉米雜交種生產(chǎn)田的母本植株達到產(chǎn)業(yè)化要求的不育化效果,顯著降低制種成本,提高種子純度等質(zhì)量指標。
核不育制種技術(shù)通過選擇與籽粒大小、植株形態(tài)等性狀關(guān)聯(lián)的基因,創(chuàng)制易于分選的不育系和保持系,并利用雙重質(zhì)量控制確保不育化效果,有效解決了傳統(tǒng)技術(shù)中種子混雜、育性不穩(wěn)定等問題,提升了制種的效率與純度。
“自2022年起,團隊在海南、甘肅、新疆、山西和吉林等多地開展核不育制種技術(shù)試驗示范。”賴錦盛介紹,在試驗示范中,該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢顯著。采用該技術(shù),可在降低玉米制種去雄成本的同時,減少制種企業(yè)管理成本。在相同栽培管理水平下,利用該技術(shù)擴繁的不育系制種基地較人工去雄制種基地平均增產(chǎn)10%以上。
目前,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)授權(quán)四川天能璟秀生物科技有限公司對核不育制種技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。在推進產(chǎn)業(yè)化進程中,該公司聯(lián)合成都瀚辰光翼科技有限責(zé)任公司研發(fā)了一款智能除雜機。成都瀚辰光翼科技有限責(zé)任公司創(chuàng)始人張晗介紹,該智能除雜機可實時定位紫色(復(fù)雄植株顯性標記)雜株桿徑位置,并精準切除雜株,顯著提升除雜效率。
賴錦盛表示,這項核不育制種技術(shù)在雜種優(yōu)勢利用過程中處于核心地位,具有明顯競爭優(yōu)勢,將有助于推動我國生物育種產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。