高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種、耐高密，就像零缺陷品種“魔方”的六個面，對齊一面容易，對齊六面很難，北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心的“候鳥育種家”們再戰(zhàn)南繁基地，拼出——
育種的“魔方”
當(dāng)?shù)氐睦枳遛r(nóng)民已經(jīng)成為基地玉米授粉和收獲材料的好幫手，每年春節(jié)，基地的科研工作者都是和當(dāng)?shù)氐睦枳遛r(nóng)民一起過年。圖為趙久然（右）和黎族農(nóng)民王進(jìn)祥在玉米田里收集種質(zhì)材料。
編者按
有人說，他們是候鳥，循著育種的技術(shù)路線圖，追隨太陽；也有人說，他們是荊棘鳥，育種基地就是那棵荊棘樹，優(yōu)質(zhì)的品種和農(nóng)民的微笑是那曲響遏行云、無比美好的歌。他們就是南繁基地里的育種家。
本期“走近育種家”帶您走進(jìn)北京農(nóng)科學(xué)院玉米研究中心的南繁育種人，這支成立于近20年前的“玉米團(tuán)”，在團(tuán)長趙久然的帶領(lǐng)下，已經(jīng)研發(fā)培育并通過審定的玉米品種達(dá)80多個之多，其中更有京科968、京科糯2000等明星產(chǎn)品。請看——
本報記者郭少雅文/圖
如果不是穿著印有北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心字樣的白大褂，站在密如青紗帳般的玉米地里，面龐曬得黝黑的邢錦豐和一個普通的農(nóng)民幾乎看不出什么區(qū)別。正月初五的清晨七點(diǎn)，邢錦豐的家人，可能正在北京的家中煮下一鍋“破五”的餃子。而這位研發(fā)了京科968雄性不育制種技術(shù)的副研究員此刻正在祖國寶島最南端，海南三亞市南濱的南繁育種基地里。
見到玉米地一下子輕松了
北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心（以下簡稱玉米中心）主任趙久然研究員，正月初四起個大早，帶著年味乘早航班趕往位于三亞的南繁育種基地。為了省點(diǎn)機(jī)票錢，他們避開了北京到三亞的旅游熱線，先到?？谠贀Q乘車到三亞。到達(dá)位于三亞南濱農(nóng)場的育種基地時已經(jīng)是滿天繁星了。但熟悉的田野氣息撲面而來，見到玉米田，一天的旅途勞累一下子消失了，立刻讓這位從事玉米科研工作三十多年農(nóng)業(yè)專家，顯露出孩子般歡喜的神情。“羊年春節(jié)晚來了一些，避開了玉米授粉高峰時節(jié)，育種人員難得像今年這樣回家過了個團(tuán)圓年，但在南繁育種基地過春節(jié)也別有情趣。”
趙久然的微博名字叫“玉米團(tuán)長”，這個團(tuán)長領(lǐng)導(dǎo)的隊伍可不一般，北京農(nóng)林科學(xué)院玉米中心從1997年成立至今，研發(fā)培育并通過審定的玉米品種已有80多個，這支包括王元東、盧柏山、邢錦豐等在內(nèi)，由30多位育種科研人員組成的“玉米團(tuán)”已經(jīng)成為我國玉米育種大軍中數(shù)一數(shù)二的“先鋒部隊”。
2月底3月初，正是南繁基地收獲育種材料的時候，從事大田玉米育種的副研究員王元東扎進(jìn)玉米田壟間，將收集起的一袋袋材料挨個貼好標(biāo)簽。“每一行玉米收獲的是一種種質(zhì)材料，有著自己的“家譜”，每畝地有四百多行玉米，算下來，這么一片100多畝的育種基地要收獲好幾萬種材料。如果把哪個玉米穗放錯了袋子，或者把標(biāo)簽貼錯了，那整個實驗過程就都前功盡棄。”王元東告訴記者。
品類的繁多，讓“掰棒子”這個貌似最“狗熊”的工作一下子變得復(fù)雜起來。拆下一穗穗套著授粉袋的玉米，將同類材料收集在一個個透明的網(wǎng)袋中，并在記載本上詳細(xì)地記錄下材料的名稱、組配任務(wù)和性狀特點(diǎn)，如果有收玉米速度比賽，這恐怕會是一場速度最慢的收獲。
不斷趨近零缺陷是育種科研職責(zé)所在
在玉米中心的150畝基地里，有那么幾畝玉米顯得格外可憐。葉子完全干枯，玉米穗上的籽粒干癟癟的，細(xì)瘦得可憐。“這是研究抗旱品種所進(jìn)行的破壞性控水實驗。”趙久然告訴記者，這些玉米分別從拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期等開始“一水不澆”，在海南的高溫旱季里承受最殘酷的缺水考驗，為的是能夠選育并鑒定出最抗旱的品種。
他們選育出的抗旱高產(chǎn)品種“京單28”使北京得以在2007年開始大規(guī)模推廣“雨養(yǎng)旱作玉米節(jié)水科技工程”，使京郊玉米生產(chǎn)基本實現(xiàn)了“零灌溉”，平均每畝玉米可以節(jié)水至少50噸以上。
“玉米是增產(chǎn)潛力最大的C4作物，并且每生產(chǎn)一公斤玉米籽粒，同時可以吸收3.3公斤二氧化碳，釋放2.4公斤氧氣。如果玉米再不需要灌溉，它不僅有生產(chǎn)糧食的功能，也有固碳放氧和節(jié)水的生態(tài)作用，還有什么比玉米更好的‘生態(tài)作物’？”
除了嚴(yán)酷的“控水試驗”，玉米中心基地里還有每畝20000株的“耐高密”試驗，使授粉期處于5月份的“耐高溫”試驗等。“就有點(diǎn)像玩一個魔方，對齊一面兩面容易，把六面都對齊是很難的。同樣在育種中選育出具有一種或幾種優(yōu)點(diǎn)的品種并不難，難的是沒有“缺陷”，往往是顧此失彼。哪個面都不能少，只有六個面都拼湊整齊了，才是一個完美的作品。”趙久然走在“耐高密”試驗的玉米田埂上，掰著指頭說：“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種，……育種過程中努力追求品種的‘零缺陷’，才能實現(xiàn)在生產(chǎn)推廣中的低風(fēng)險。這是我對商業(yè)化育種核心的理解”說到這兒，趙久然笑了，“絕對的‘零缺陷’玉米品種肯定是沒有的，但是它可以通過遺傳改良不斷趨近，這也就是育種科研工作者的職責(zé)所在。”
科研成果是真正的生產(chǎn)力
剛剛過去的2014年，可能是趙久然和他的團(tuán)隊最開心的一年，他們選育的京科968、京科665、NK718、京農(nóng)科728等系列品種在生產(chǎn)上大面積推廣，得到市場廣泛的認(rèn)可與農(nóng)民的高度贊譽(yù)。其中京科糯2000多年來一直是我國糯玉米面積最大的主導(dǎo)品種；京科968面積快速上升，已成為“千萬畝”級的主導(dǎo)品種；京農(nóng)科728不但耐旱節(jié)水，耐密抗倒伏，而且實現(xiàn)了直收籽粒的全程機(jī)械化大面積生產(chǎn)。京科968雄性不育制種技術(shù)也獲得成功，這項技術(shù)讓制種母本實現(xiàn)雄性不育，不僅能夠更好地保障種子的純度質(zhì)量，而且可以大大降低制種過程中控制授粉的人工成本。“在甘肅張掖，采用雄性不育化制種技術(shù)能夠使每畝制種成本至少下降200元。有5萬畝的京科968制種，就能夠有1000萬元的成本降低。這就是科研成果轉(zhuǎn)化而成的生產(chǎn)力。”趙久然說。
“京科968”高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗多種病害、適應(yīng)性廣的特性，使得趙久然的團(tuán)隊創(chuàng)下了一次品種技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)2000萬元的最高紀(jì)錄。而玉米中心選育出的京科糯2000等10多個系列鮮食糯玉米品種，更是占到了全國糯玉米種植面積的一半以上。
即使每年如候鳥般追著太陽育種，一個新的品種，從開始選系到配制雜交組合，再到多年多點(diǎn)試驗，通過審定，實現(xiàn)推廣，都需要近10年的時間。“一顆好種子，從育種田到農(nóng)民田，是一個漫長的過程。育種人員清楚南繁的重要性，因此即使時常放棄過“團(tuán)圓年”也要來南繁，他們有自己的信念、目標(biāo)和追求，痛并快樂地工作著！
記者手記
種子和孩子
郭少雅
正月初四的晚上九點(diǎn)到達(dá)玉米研究中心南繁育種基地時，趙久然做得第一件事，就是三步并作兩步地爬到基地小樓的二樓陽臺上，去看他培育的“盆景玉米”，然后興沖沖地在微信上發(fā)了一條朋友圈消息——“盆景玉米已經(jīng)授粉結(jié)實了！”
“海南是塊寶地。”趙久然經(jīng)常發(fā)出這樣感嘆。一年前他在育種工作之余親手種下的菠蘿蜜，如今已經(jīng)躥到兩米多高，橄欖球大小的果實掛在半樹腰上。兩年前種下的冬棗，也正碩果累累。冒著毒辣辣的太陽在田里干上半天活兒的育種人員，回到駐地小院，就要順手摘下兩顆，嚼在嘴里，滿口生津。
這是一群把玉米種子當(dāng)做孩子來愛的人。
因為基地常年不能離人，玉米研究中心的華宗文將自己從一只候鳥變成了南繁基地的常駐人員，妻子隨他來到海南。四歲的女兒果果是基地上人見人愛的“開心果”。我問她，你的家在哪兒，她指指身后那間一家三口擠在一起的小宿舍說，“這兒就是我的家，我養(yǎng)了一只小狗，還有一只小貓……”是的，果果出生在海南，比起一年回不了幾次的北京老家，這個滿地曬著金燦燦玉米的小院兒，陪伴了她的整個童年。
“五一”北方春播，“十一”海南基地的種子下地，“春節(jié)”前后，南繁基地的玉米要授粉、收獲，一年的三個小長假，別人商量著和家人去哪里游玩，趙久然和王元東他們，伴著玉米過了一年又一年。
辛苦歸辛苦，趙久然卻說，在南繁基地，還有不少八十多歲仍在地里搞育種的。“育種人多長壽，除了接觸大自然，體力+腦力活動，更重要的一點(diǎn)是心里總有期盼，對未來充滿希望。”
鏈接
玉米雄性不育制種技術(shù)
玉米是雌雄同株異花的植物，開花時頂端為雄花，葉腋處為雌花，間行均勻種植可以進(jìn)行同株異花授粉和異株異花授粉。在玉米有性繁殖過程中，雄花不能生產(chǎn)具有正常功能花粉的現(xiàn)象為雄性不育，但只有受遺傳控制的雄性不育才能在育種中加以利用，將不育性穩(wěn)定地遺傳給后代。
玉米雄性不育技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，要作到“三系”配套，即不育系、保持系和恢復(fù)系。以回交轉(zhuǎn)育法為例，其原理為用現(xiàn)有穩(wěn)定的雄花不育系為基礎(chǔ)材料，以優(yōu)良自交系為轉(zhuǎn)育對象，通過連續(xù)回交和定向選擇，將不育系提供的不育細(xì)胞質(zhì)和優(yōu)良自交系的核基因型結(jié)合起來，育成不育性穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的新不育系，具體方法是用穩(wěn)定的雄花不育系作非輪回親本，選擇優(yōu)良自交系作輪回親本，進(jìn)行多代回交。每次回交均選具有輪回親本性狀的雄花不育株授粉。一般回交5～6代即可育成不育性穩(wěn)定的優(yōu)良不育自交系，而輪回親本便是該不育系保持系。
采用玉米雄性不育系技術(shù)生產(chǎn)玉米雜交種，不僅能節(jié)省大量的去雄人工，降低種子成本，而且可以減少因去雄不凈所造成的混雜，提高種子純度，充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢的作用。
