1.1.3 玉米育种对中国玉米产业的重要作用
玉米育种是指通过人工选择作物遗传变异的方式改良玉米性状,使其满足人类的生产生活需要。随着玉米育种技术的不断革新,中国玉米的生产效率也在不断提升。在玉米单产增长的诸项因素中,品种改良的作用占35%~40%[14][15]。新中国成立以来,在几代育种工作者的共同努力下,玉米育种事业取得了显著成绩,但仍面临着提高单产、增加品种多样性、提高对逆境协迫和病虫害的抗性、国内外竞争激烈等诸多挑战[15]。
为了推进中国农村供给侧结构性改革进程,解决中国农业农产品品种结构不平衡的问题,原农业部部长韩长赋在2016年全国农业结构调整座谈会上提出“一保、一减、一增”的解决思路,其中“一减”即减非优势区玉米,这是近十几年来玉米种植面积首次减少。2016年11月,农业部下发了《“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》,提出到2020年,“镰刀弯”地区玉米种植调减5000万亩以上,全国玉米面积稳定在5亿亩的目标。随着未来玉米种植面积的进一步减少,且玉米饲用和工业消费量与日俱增,化肥增产的潜力十分有限,因此利用遗传育种技术提高玉米单产将成为保证中国玉米产量的重中之重[14]。
随着市场经济的发展和人民生活水平的提高,畜产品消费市场和玉米深加工产业的快速发展对玉米品种多样化的要求日益迫切,通过玉米育种获得更多的玉米优良品种将是中国玉米育种科研工作者不断努力的方向。玉米品种多样化不仅能改善玉米的种植结构,提升玉米产品的商品价值,还能提高农民种粮收益,对进行玉米生产供给侧结构改革和加速农业产业化升级具有重要意义[15]。受制于资源环境和气候变化,对玉米品种改良的要求越来越高。目前,由于自然条件变化、温室效应影响,诸如干旱、高温、强风、冻害等自然灾害时有发生,过度使用农药、化肥加剧土壤、水体污染,农业水资源短缺问题越发突出,迫切需要选育抗非生物逆境、资源(水、肥)高效利用和环保型的玉米品种[14]。
由于中国玉米生产一直面临着病虫危害,抗病、抗虫性已经成为玉米育种的永恒目标[15]。随着环境的日益恶化,玉米新老病害的蔓延此起彼伏。一些重要病虫害的发生规律改变、危害加重,如亚洲玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、黏虫,土传病害(茎腐病、穗腐病、线虫矮化病、纹枯病)连续暴发,风险性叶斑病(大斑病、灰斑病、小斑病、南方锈病)仍在流行;某些病虫害的危害性呈现上升趋势,如刺吸性害虫(蚜虫、叶螨、蓟马)、双斑长跗萤叶甲、粗缩病、苗枯病和根腐病等未来可能出现发病高峰;局部有发生,但未发生大范围严重危害或已被控制的病虫害(二点委夜蛾、鞘腐病、褐足角胸叶甲、北方炭疽病),以及新出现的一些病虫害(小孢帽叶斑病、炭疽茎腐病、平脐蠕孢叶斑病、一点缀螟),都对玉米安全生产构成了威胁[16]。培育和种植抗病、抗虫的玉米品种是最为安全、经济和有效的防控措施[17]。
同时,国内外行业内部的激烈竞争,使中国育种产业面临巨大的压力。世界各大种子公司凭借其高科技和高投入,以及其在运营策略和营销手段方面的优势和人才本土化战略,对中国玉米育种造成了巨大压力,中国育种工作者必须奋起直追,迎头赶上[14]。