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“玉米我国最重要的禾谷类作物之一。新中国成立以来，我国玉米单产和总产的增加很大程度上依赖于玉米育种水平的不断提高。在诸多增产因素中，玉米新品种的贡献率达到35%左右。”国家玉米改良中心副主任李建生对记者说。   

　　21世纪我国农业面临人口不断增加和农业资源不断减少的双重压力，为了实现粮食安全和生态安全、提高农业效益的战略目标，提高玉米产品的科技含量和玉米生产的产业化程度是一项重要举措。为此，国家“十一五”863现代农业技术领域设立了“植物分子与细胞高校育种技术与品种创制”重大专项，并于2006年12月启动了“高产优质多抗玉米分子品种创制”课题，主要对玉米育种技术开展研究，最终目的是提高产品的科技含量，并提高种业的竞争力。   



　　作为课题负责人，李建生说：“我们将充分利用基因组学和生物信息学的最新研究成果，开展玉米分子标记育种研究，构建分子育种技术体系，选育高产优质多抗玉米新品种，对提升我国玉米育种水平，保证国家粮食安全和增加农民收入具有重要意义。”   



　　开展玉米分子标记育种研究意义重大   



　　玉米我国最重要的禾谷类作物之一。   



　　“根据国家有关部门的统计，改革开放以来，在水稻，小麦和玉米三大禾谷类作物中，玉米是唯一播种面积呈逐年上升的禾谷类作物。”李建生说：“1977年玉米播种面积是1967万公顷，2003年达到2400万公顷，2007年达2700万公顷，而水稻和小麦的播种面积却在缓慢下降。按照这种发展趋势，在不久的将来，玉米可能成为我国第一大禾谷类作物。”   



　　同时他介绍，1977年我国玉米总产量为0.49亿吨，到2006年增加到1.45亿吨，增长了两倍左右。“我国玉米产量的增加很大程度上依赖于玉米育种水平的不断提高。在诸多的增产因素中，玉米新品种的贡献率达到35%左右。”   



　　他表示，21世纪我国农业面临人口不断增加和农业资源不断减少的双重压力，为了实现粮食安全、食品安全、生态安全、提高农业效益的战略目标，提高玉米产品的科技含量和玉米生产的产业化程度是一项重要举措。尽管传统育种技术在作物遗传改良方面取得了显著成就，但由于其选择效率较低、周期较长，已不能满足当前玉米生产对优良品种的需求。   



　　记者了解到，近20年来，随着植物分子生物学技术的发展和应用，对作物遗传育种产生了极其深远的影响。生物技术与常规育种技术的有机结合正孕育作物遗传育种的第三次技术突破。   



　　李建生介绍，自从模式植物拟南芥基因组全序列测序完成后，模式作物———水稻全基因组测序的完成和玉米全基因组测序的启动，为作物常规育种手段与分子标记辅助选择和转基因技术的有机结合形成了新的学科———农作物分子育种学，并成为作物遗传育种学新的生长点。   



　　“利用分子标记开展重要农艺性状和产量性状的定位，是分子育种的重要基础研究。”他表示，过去20多年来，分子标记技术以及QTL（数量性状基因座）定位方法的快速发展，为复杂数量性状的研究提供了强有力的手段。借助于覆盖全基因组的分子标记连锁图，利用合适的分离群体，已经定位了大量影响产量、农艺、品质、生物和非生物抗性等性状的QTL和基因。   



　　他告诉记者，在“十五”863计划的支持下，我国科研单位已开始分子育种的研究。其中，中国农业大学和中国农科院利用SSR分子标记分析了我国优良玉米自交系的遗传变异，对其进行了杂种优势群的划分，为更有效地利用我国现有的种质资源，进一步提高玉米杂种优势水平提供了有价值的信息；中国农科院采用o2基因的SSR标记phi057，大规模开展了优质蛋白玉米分子育种材料创制，选育出优良自交系CD2和CD7，已配制出中试401等优良杂交组合；四川农业大学利用抗玉米纹枯病的QTL紧密相连锁的分子标记，对抗性分子标记辅助选择，获得多个高抗玉米纹枯病自交系。   



　　他说：“开展玉米分子标记育种研究，构建实用、经济、高效的分子育种技术体系，选育高产优质多抗玉米新品种，实现玉米育种理论和关键技术的新突破，对提升我国玉米育种水平，保证国家粮食安全和增加农民收入具有重要意义。”   



　　我国将建立以育种为目的的分子标记开发技术体系   



　　“十一五”863“高产优质多抗玉米分子品种创制”课题于2006年12月正式启动。   



　　“本课题涉及的主要研究技术均是国内外当前应用较为成熟的技术。课题使用的关键材料都由课题参加单位自主研制，具有自主知识产权。课题研制的玉米新材料、培育的玉米新品种均可以申请植物新品种保护。课题开发的功能基因标记也可以申请专利保护。”李建生自豪地表示。   



　　他介绍，课题的主要研究内容包括：   



　　玉米重要性状分子标记的开发———针对我国玉米优势区玉米生产的主要问题和种子市场对玉米新品种的需求，在前期对玉米重要性状基因/QTL定位的基础上，采用基因组学和生物信息学等学科的先进技术，发掘有育种价值的实用分子标记，并直接应用于玉米育种。根据性状的重要性和研究基础，采用关联分析方法，重点开发玉米抗矮花叶病毒病、高油、高赖氨酸、高维生素A源性状的功能分子标记；采用比较基因组研究策略，寻找玉米抗旱的候选基因，通过序列分析和抗旱性评价，发掘玉米抗旱的功能标记。利用方便快捷的分子标记技术，深入开展玉米抗丝黑穗病、抗穗粒腐病、抗纹枯病、玉米株高及产量性状QTL的精细定位、发展实用分子标记；利用分子标记定位玉米氮高效、磷高效、以及株型相关性状的QTL。   



　　玉米新材料和新品种的研制———以我国优良玉米自交系为材料，采用共同分子标记进行基因型分析，同时结合育种收集农艺、抗性和产量性状的表型数据及配合力数据，构建用于分子育种的优良玉米自交系分子标记数据库和表型性状数据库。利用已经获得的与抗性、品质及产量性状连锁的分子标记，筛选我国优良玉米自交系，进一步评估分子标记的育种利用价值，为组配优良玉米新组合提供信息。利用本课题重点开发玉米抗矮花叶病毒病、高油、高赖氨酸、高维生素A源性状的分子标记，以现有的高产玉米品种或组合的优良骨干亲本为受体，采用分子标记辅助选择方法，将其转育成抗病、优质新材料，并组配抗病、优质新品种。在利用分子标记筛选育种基础材料和划分玉米杂种优势群的基础上，结合玉米常规育种技术培育高产、优质、多抗玉米新杂交种，并进行试验、示范和推广。