玉米良種科技創新規劃（2016～2020）

玉米良種科技創新規劃（2016～2020）

玉米是我國播種面積和總產均居第一位的重要糧食作物，玉米種業健康發展對保障國家糧食安全具有重要意義。為貫徹落實《國務院關于加快推進現代農作物種業發展的意見》（國發〔2011〕8號）和《國務院辦公廳關于深化種業體制改革提高創新能力的意見》（國辦發〔2013〕109號），制定本規劃。

1 發展現狀與需求

1.1 現狀與問題

玉米是我國重要的糧食、飼料與工業原料作物，2014年種植面積超過0.4億hm2，總產達到2.16億t，面積和總產均列農作物第一位。我國玉米種業發展歷經了計劃經濟時期（1949～1978年）、市場經濟初期（1978～2000年）和市場化改革與轉型期（2000年至今）3個階段。21世紀以來，我國玉米良種經歷了2次更新換代，玉米雜交種覆蓋率達96%以上，良種的增產貢獻率超過40%，種子市值約270億元，成為國際玉米種業的第二大市場。

農業科研院所和高等院校擁有穩定優秀的團隊和豐富的種質資源，現階段仍然是我國玉米種業科技創新的主力軍之一。在農業部發布的2013～2014年玉米主導品種中，科研院所和高等院校選育品種數量在60%以上，種植面積占據較大份額。我國現有規模以上的玉米種業企業1 748家，其中注冊資本超1億元的企業75家，大于3 000萬～1億元的企業660家，骨干企業34家。多數玉米種業企業建立健全了營銷網絡與市場布局，擁有育種團隊和自育品種，但育種隊伍水平有待提升，具有較強競爭力的品種較少。公共科研機構與企業分工布局不盡合理，尚未形成定位清晰、分工明確的玉米種業科技創新體系。

我國玉米種業科技資源分布的特點是，科教單位具有種質資源、育種技術和育種人才優勢；種子企業擁有企業管理人才、種子生產基地和市場資源的優勢。加強科企合作、充分發揮企業和科教單位2個主體的積極性，是加快推進我國現代種業發展的重要舉措。

目前，我國玉米種業科技總體投入仍然較低，研發力量和資源分散，且低水平重復嚴重。育種基礎研究起步較晚，育種理論和方法等原始創新薄弱，與發達國家的差距較大。突出表現是育種材料遺傳基礎狹窄、原創性優異種質材料缺乏，缺少適宜機械化作業和資源高效的新品種，種子生產、加工及質量檢驗技術相對滯后。

1.2 趨勢與需求

歐美等發達國家的現代玉米種業研發體系包括公共研究機構和種子企業研發機構兩大部分。由國家經費支持為主的公共研究機構主要從事公益性基礎性研究。種子企業以市場為導向，以品種為重點，以先進技術為核心，開展商業化育種。大型跨國種子企業在人才、技術及資金有力支撐下，建立了育種隊伍專業化、田間試驗規模化、實驗操作程序化、質量控制標準化和數據管理信息化的研發產品線，形成了從種質資源創新、優異基因挖掘、品種培育，到良種繁育、種子加工、推廣營銷、售后服務等一體化的運行模式，大幅度提高了管理效率和市場競爭力。

進入21世紀，生物技術和信息技術已全面融入玉米種業，帶動種業科技的深刻變革。高通量的單倍體和分子標記等育種技術開始應用于玉米新品種選育。育種目標正朝著抗蟲、抗除草劑、抗旱、適宜機械化作業、優質專用以及資源高效利用方向發展。親本繁育、種子質量檢測、種子加工和包衣等技術的規模化、信息化等也成為玉米種業科技的重點方向。科技創新促進了“種質創新、品種研發、良種繁育、示范推廣”的一體化。

隨著我國社會經濟的快速發展，飼料和工業加工對于玉米的需求呈持續增長趨勢，2020年玉米消費量將達到2.45億t，預計缺口2 000萬t。我國耕地面積持續減少，提高單產水平是增加玉米供給能力的重要途徑。2014年我國玉米平均單產達到5 817 kg/hm2，但不同產區的玉米單產變化較大，美國同期玉米平均單產為1萬kg/hm2。我國玉米單產仍然有進一步提高的空間，選育高產品種是提高單產的重要舉措。

隨著農業適度規?；N植模式的不斷擴大，以及滿足生產調結構、轉方式的需求，玉米生產的全程機械化已經成為現代農業的主要發展方向。市場對成熟期含水量低、抗倒伏、適合機械收獲的玉米品種需求愈加迫切。當前，我國飼用玉米用量占玉米總消費量近70%，在東北地區由于玉米收獲時籽粒含水量高，玉米霉變問題時有發生，對飼料產業及其下游產業帶來較大風險。優質飼料玉米越來越受到市場的重視，而選育早熟、脫水速度快的品種是生產優質飼料玉米的關鍵。在東華北春播區，以及黃淮海夏區對早熟密植品種的需求也有擴大趨勢。當前，玉米生產結構的調整，對青貯玉米及鮮食甜糯玉米品種的需求不斷增加。隨著全球氣候變化，我國玉米產區旱澇異常天氣的發生頻率有增加趨勢，同時伴隨著玉米病蟲等危害的加劇，選育耐旱、抗病、抗倒伏的玉米品種也顯得更加重要。

2 規劃思路與原則

2.1 規劃思路

規劃的總體思路是貫徹落實“國發〔2011〕8號”、“國辦發〔2013〕109號”和“國發〔2014〕64號”文件精神，建立以玉米品種選育為導向，以企業為主體，以科企合作為紐帶，以產學研結合為平臺的玉米種業科技研發產品線。

充分發揮市場在種業創新資源配置中的決定性作用，構建具有全球競爭力的具有中國特色的玉米商業化育種體系，重點支持育繁推一體化種業企業提升自主創新能力。通過科企緊密合作的產學研聯合攻關模式，聯合國內優勢研發力量，協同攻關，按玉米主產區域建立若干育種科研平臺。瞄準我國未來種子市場對玉米品種的需求，突破種質創新、新品種選育、高效規?；品N、種子加工及質量控制等關鍵環節的核心技術，全面提高玉米種業科技自主創新能力。

2.2 基本原則

2.2.1 遵循現代育種技術創新鏈

圍繞玉米育種技術創新產業鏈的種質創新、新品種選育、規?；品N、種子加工及質量控制五個大環節，設計目標任務，進一步發揮科研院所和高等院校在種質創新和技術創新的優勢，推進企業在新品種選育、種子生產和品種推廣的主導地位，發揮市場對技術研發方向和創新要素配置的導向作用，引導企業建立覆蓋全產業鏈的商業化育種體系。

2.2.2 按區域設計攻關任務組織攻關

按照我國玉米種植生態和區域分布，選擇玉米主產區為目標區域，針對目標區域的品種需求，制定育種目標和技術路線，以及相應的考核指標和任務。在不同區域內選擇骨干企業與優勢科研院所和高等院校共同承擔國家良種攻關任務。

2.2.3 充分發揮企業和科教單位兩個主體的積極性

針對我國現階段種業科技資源分布特點，以及科技項目全產業鏈設計的思路，在優良基因挖掘、資源創新和技術研發等公益性和基礎性研究領域積極發揮科教事業單位優勢；在新品種選育及產業化等應用研究領域積極發揮企業的主導作用，充分利用企業和科教事業單位各自的優勢，建立具有中國特色的現代種業創新體系，共同完成國家科技攻關任務。

2.2.4 堅持產學研合作

以提高企業自主育種創新能力為核心，以實現玉米良種選育為目標，以合作共贏為前提，建立利益共享、風險共擔的合作機制。在政府政策法規的指導下，堅持市場配置資源的基本原則，充分發揮市場的決定性作用，嚴格按照市場經濟機制規范合作行為。積極發揮產業科技聯盟的作用，鼓勵重點骨干種子企業按照市場機制組成產學研聯合體，承擔聯合攻關任務。

2.2.5 發揮企業在種業科技創新中的主體作用

充分發揮財政資金的引導作用，促進企業的種業科技創新。企業與科教事業單位簽合作協議，明確雙方權益。取得的成果由牽頭企業優先開發，成果發明人、發明單位與開發企業按照預先達成的協議獲得成果轉讓收益提成。國家對攻關取得的重大成果優先實行品種后補助，加快成果推廣。

3 規劃目標

3.1 總體目標

到2020年，實現我國玉米單產6 750 kg/hm2以上，玉米主產區良種全覆蓋；東北、黃淮海和西北地區基本實現機械化，播種機械化達到80%，收粒機械化50%以上；西南地區20%左右種植面積實現機械化播種與果穗收獲。

基于玉米現代育種技術創新鏈，建立國家級的系統化、規?；⒘鞒袒⑿畔⒒默F代育種體系。創造一批具有自主知識產權的優異種質資源。在基因型和表型分析、單倍體誘導鑒定、育種程序信息化等重大關鍵技術上取得突破。育成一批適合不同生態區的國審（含骨干企業綠色通道）、省（區）審新品種。實現新一代良種全面更新換代，累計推廣0.1億hm2以上。顯著提高玉米雜交制種的科技水平和質量，制種技術達到國際先進水平；實現玉米種子質量控制與國際先進標準接軌，顯著提高種子加工質量。

3.2 具體目標

種質創新：創造在產量、耐逆性、抗病蟲、抗倒性、品質、脫水速率等特性方面優良的自交系300份以上，其中突破性自交系30個以上。

核心技術：研制高效、快速、高通量、低成本的全基因組基因型分析技術5套，高通量的精準表型分析∕鑒定技術8套；選育10個誘導率在15%以上的誘導系，集成加倍率在20%以上且可規?；瘧玫募颖都夹g5套，研究單倍體快速鑒定技術5套；開發育種程序軟件包1套，實現信息實時共享。建立現代商業育種技術體系，實現育種規范化、系統化、流程化、規模化。

品種創制：針對東華北春玉米、黃淮海夏玉米、西南玉米、西北玉米等主要玉米生態區的生產和市場需求，育成比當地對照品種增產5%以上的國審（含骨干企業綠色通道）新品種50個以上，省（區）審新品種300個以上，其中突破性新品種10個以上。

品種產業化：實現新一代良種全面更新換代，累計推廣0.1億hm2以上。實現雜交種生產標準化、規?；?。研究制種新技術新方法，降低制種成本、提高制種純度、種子純度和活力。研究示范機械化去雄技術、不育化制種技術，實現細胞質類型多樣化、不育系類型多樣化，降低制種風險，使30%制種田實現不育化制種。優化和集成種子加工技術，使種子生產加工標準化，雜交一代種子發芽率≥95%、純度97%以上、凈度99%以上，種子活力顯著提高，滿足單粒播種要求。

企業培育：培育3～5個具有國際競爭力的育繁推一體化現代種業集團，企業研發投入強度達到銷售收入10%以上，力爭1個種子企業進入世界種業前10強。

4 主要攻關方向

4.1 優異基因發掘與種質資源創新

發掘高產、優質、抗逆、抗病蟲、資源高效利用、適應機械化等性狀的關鍵基因，開發緊密連鎖分子標記和功能標記；研究復雜性狀遺傳基礎，解析基因互作與調控網絡；克隆重要性狀功能基因，挖掘最優等位基因。開展種質資源重要性狀表型鑒定、基因型鑒定與遺傳分析，篩選有育種價值的優異種質資源；創制滿足未來育種需求的抗逆、耐旱、抗病、抗蟲、出籽率高，特別是籽粒脫水快、適宜機收的突破性自交系。完善種質資源數據庫，整合表型、基因型等數據信息，建立種質資源共享、信息反饋和產權保護制度。

4.2 關鍵育種技術研究

發展高效、快速、高通量、低成本的全基因組基因型分析技術；強化玉米育種主要目標性狀的高效精準表型分析與鑒定技術，突破玉米單倍體誘導率和加倍率，完善加倍單倍體快速鑒定技術；研究玉米分子輔助選擇技術，突破玉米抗倒、適合機械收獲和生物與非生物脅迫等性狀改良的瓶頸；開發育種程序軟件包，實現信息實時共享；研究多種育種技術融合，實現育種規范化、系統化、流程化、規?；?，加快傳統的經驗育種向設計育種的轉變。

4.3 突破性新品種培育

針對不同生態區玉米生產條件和市場需求，選育高產穩產、品質優良、資源高效、環境友好、優質安全的優良品種，以及市場需要的青貯玉米及鮮食甜糯玉米品種；突破適合全程機械化的強優勢新品種選育，爭取在我國東北、黃淮、西南等玉米主產區實現重大突破；完善高效良種良法配套栽培技術。

4.4 品種測試與試驗示范

在不同區域，建立大規模高通量的新組合測試技術體系，開展品種與區域生態條件的互作研究，加強新品種試驗示范；加強規?；底只C械化操作測試技術集成；強化信息管理系統建設，建立國家公益性信息管理系統，突破全國性數據交流和共享瓶頸；鼓勵引進先進的品種測試機械、設備和軟件，提高測試的效率。

4.5 良種的制（繁）種

研究提高雜交種制種產量、保證純度、降低成本新技術。培育玉米C型和S型雄性不育系；探索隱性核不育基因在良種繁育中的應用途徑，以及玉米無隔離制種技術，開發新型玉米雜交種制種技術；研究規?；挥抵品N和機械化去雄配套技術；研究高效規模化制種栽培技術，提高規?；品N產量，降低制種成本。

4.6 種子加工與質量控制

研究果穗收獲、烘干、脫粒過程中零損傷加工技術；種子分級、包衣、包裝、貯藏的標準化加工技術；提高種子活力和降低加工成本新技術；種子質量系統控制技術。創建適合我國國情的種子快速安全脫水系統和加工流程技術體系；開展新一代分子標記SNP的玉米分子指紋技術研發，提高種子純度，特異性和真實性檢測技術。

5 重點任務

5.1 玉米種質資源挖掘與材料創新

開展玉米種質資源精準鑒定，篩選優質、抗病蟲、抗逆、資源高效利用、適合機械化作業、廣適等優異種質資源；開展基因型高通量鑒定，闡明種質資源結構與功能多樣性，發掘重要性狀基因的優異等位變異；開展種質資源大數據構建，實現種質資源信息的系統集成與共享利用；創制抗逆、耐旱、抗病、抗蟲、出籽率高、籽粒脫水快、宜機收的育種新材料和突破性自交系。

5.2 玉米功能基因組研究

開展高產、優質、抗病蟲、抗逆和資源高效利用等重要性狀的功能基因組研究，發掘具有重要利用價值的功能基因和調控元件，明確其功能及作用機制；開展重要性狀的代謝組與蛋白組學研究，解析重要性狀形成的DNA-代謝產物網絡、蛋白互作網絡；建立表型組、基因組、表觀組、轉錄組、蛋白組、代謝組等組學研究信息平臺。

5.3 玉米重要農藝性狀形成的分子基礎

研究產量、品質性狀形成的分子基礎，明確其遺傳機制及調控網絡；研究抗逆和抗病蟲性狀形成的分子基礎，明確生物及非生物脅迫信號感知、傳遞、應答的分子機制及調控網絡；研究養分及水分高效利用性狀形成的分子基礎，解析對氮、磷、鉀和水分吸收、運輸及利用的分子機制及其調控網絡；研究適宜機械化作業性狀形成的分子基礎研究，闡明相關性狀形成的器官發育分子機理；研究雜種優勢形成的遺傳機理及分子調控。

5.4 玉米分子設計育種

定位高產、優質、抗逆、抗病蟲、資源高效利用、適應機械化等重要性狀基因，獲得緊密連鎖分子標記；整合重要性狀的表型、基因組及蛋白質組等數據庫，構建品種分子設計信息系統；研究復雜性狀主效基因選擇等技術，完善多基因分子聚合技術；與常規育種相結合，建立基于品種分子設計的高效育種技術體系；聚合優異基因，創制育種新材料和新品種。

5.5 玉米良種培育

針對我國東華北春玉米區、黃淮海夏玉米區、西南及南方玉米區、西北玉米區的玉米產業發展需求，加強現代玉米育種技術研究與集成，建立不同生態區域的高效育種技術體系及規?；底只?、機械化新組合測試體系；強化優異種質改良與創新，創制高配合力高產多抗適合機械化的骨干自交系，選育高產穩產、品質優良、資源高效利用、環境友好、優質安全的優良普通玉米和特用玉米新品種，高效規?；a雜交種；完善高效良種良法配套栽培技術，加快示范應用。

5.6 玉米強優勢雜交種創制

研究玉米雜種優勢利用的種質基礎，發掘并創建雜種優勢群及其利用模式；研究雜種優勢安全高效利用技術，開展品種、優勢群間雜種優勢利用技術，強優勢雜交種親本快速選育技術與雜交種組配模式，雜種優勢預測與利用技術研究，建立和完善雜種優勢分子育種技術體系；創制新型雄性不育系及恢復系，突破性育種新材料，選育適宜機械化生產的耐密、耐旱、高產、穩產、多抗的強優勢玉米雜交種新品種；研究規?；咝О踩品N技術體系。

5.7 玉米規模化制種技術

開發新型玉米雜交種制種技術，研究規模化不育系制種和機械化去雄配套技術；健全制種農藝與農機融合的高效高產高質制種技術體系；制種管控信息技術；親本保純及繁育技術；種子健康快速檢測關鍵技術。研究果穗收獲、烘干、脫粒過程中零損傷加工技術；種子分級、包衣、包裝、貯藏的標準化加工技術；提高種子活力和降低加工成本新技術；種子質量系統控制技術。

（本刊輯）