以下文章來源于南北學苑 ，作者楊華
當前，作物生產(chǎn)面臨各種生物逆境：如病、蟲、草害；非生物逆境：如干旱、高溫等危害。人們通過對作物抗逆、抗蟲、抗病、抗除草劑及高產(chǎn)基因的發(fā)掘、定位與克隆、功能研究和高效轉(zhuǎn)化，為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)作物新品種培育提供了一系列生物育種技術理論和物質(zhì)基礎。
其中，轉(zhuǎn)基因育種技術作為一項革命性的技術，推動了種業(yè)發(fā)展、機械化普及、輪作間作等綠色輕簡化技術的應用，可以帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的革命性變化。2023年10月17日，第五屆國家農(nóng)作物品種審定委員會公布37個轉(zhuǎn)基因玉米、14個轉(zhuǎn)基因大豆品種通過國家初審，受到種業(yè)界的廣泛關注，標志著我國玉米和大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化的序幕開啟。我國生物育種產(chǎn)業(yè)化已進入快車道。
實施轉(zhuǎn)基因生物新技術育種研究與應用，對國家大政方略來說，是著眼于未來國際競爭和產(chǎn)業(yè)分工的重大發(fā)展戰(zhàn)略，是搶占未來經(jīng)濟科技競爭制高點，確保國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品長期有效供給的必然要求和重要途徑。對種業(yè)公司或育種團隊來說，是不得不面臨和思考的重大技術路線問題。因為轉(zhuǎn)基因作物通過給普通品種賦予抗蟲抗病的基因，能夠減少農(nóng)藥化肥的使用，提高作物產(chǎn)量。未來，轉(zhuǎn)基因品種應用將會越來越多，非轉(zhuǎn)基因品種應用會越來越少。
轉(zhuǎn)基因是指利用現(xiàn)代生物技術，將人們期望的目標基因，經(jīng)過人工分離、重組后，導入并整合到生物體的基因組中，從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優(yōu)良性狀。從世界種業(yè)發(fā)展來看，轉(zhuǎn)基因技術是生物育種的重要手段，也是迄今為止全球發(fā)展速度最快、應用范圍最廣、產(chǎn)業(yè)影響最大的現(xiàn)代生物技術。對大多數(shù)中小種業(yè)企業(yè)和傳統(tǒng)育種團隊來說，轉(zhuǎn)基因存在技術壁壘，研發(fā)周期長、難度大、專利保護趨嚴，因資金和技術的限制，開展轉(zhuǎn)基因育種工作是可望而不可及的。
與跨國公司相比，我國種業(yè)科技主要以課題組為單元、上下游分離的研發(fā)體系，導致在單獨一個企業(yè)或單位內(nèi)部實施全鏈條育種難度大。因此，在國內(nèi)轉(zhuǎn)基因玉米育種形成了上游和下游之分。上游是一批頭部高科技種企，如大北農(nóng)、先正達、浙大瑞豐、隆平生物，以自己擁有獨立的知識產(chǎn)權轉(zhuǎn)基因體系為代表，掌握了核心技術和技術儲備，具有強大的行列整合與集聚實力。他們希望通過研發(fā)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈有機融合，集聚科研院校和種業(yè)企業(yè)優(yōu)勢，實施以目標為導向的科企合作攻關模式，通過與大小種業(yè)公司結對簽約轉(zhuǎn)基因育種合作，在行列中取得優(yōu)勢。下游主要是擁有優(yōu)秀種質(zhì)資源和底盤品種的中型種企和獨立研發(fā)機構，希望與上游高科技企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因技術應用合作，加速自身獨特區(qū)域優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和品種的整合。在這一產(chǎn)業(yè)整合過程中，資源和技術整合是關鍵。
對玉米育種下游來說，就是轉(zhuǎn)基因的目的基因與優(yōu)良品種的目標性狀（基因）的整合。目前，通常的做法就是轉(zhuǎn)基因性狀回交轉(zhuǎn)育，即使用待整合的常規(guī)自交系（做母本）與攜帶轉(zhuǎn)基因性狀的自交系（做父本）進行一次雜交；再使用常規(guī)自交系作為輪回親本（受體），進行多次回交，從中篩選出既攜帶轉(zhuǎn)基因性狀，且DNA指紋和DUS表型與原常規(guī)自交系相同的家系；最后通過自交獲得轉(zhuǎn)基因性狀純合的自交系，用于下一步擴繁和制種。當然，轉(zhuǎn)基因性狀整合手段也可以回交、前景（轉(zhuǎn)基因性狀）篩選和背景篩選來開展，但都是將轉(zhuǎn)基因性狀定向插入常規(guī)自交系中。這一過程就是在原有性狀上增加個別轉(zhuǎn)基因性狀。
多年前我一直在思考一個問題，我們在獲得目的性狀轉(zhuǎn)基因事件后僅采用回交轉(zhuǎn)育方法，為什么不采用其它育種方法，如雜交育種、小群體育種、輪回選擇等，將轉(zhuǎn)基因育種與常規(guī)育種品種培育同步進行呢？
經(jīng)查閱，國內(nèi)外培育轉(zhuǎn)基因品種，普遍的做法也是以骨干自交系為受體，進行多代回交改良，培育具抗蟲耐除草劑基因的同型系，再與原配組親本雜交，形成具抗蟲耐除草劑雜交種。
個人認為，以已有骨干自交系為受體開展轉(zhuǎn)基因品種培育，勢必造成選育出的轉(zhuǎn)基因品種永遠落后于常規(guī)育種的遺傳改良進展，特別是產(chǎn)量配合力上，跟不上底盤品種的改良更新?lián)Q代速度。應該將抗蟲耐除草劑基因參入到改良遺傳群體之中，開展育種改良培育高配合力自交系的同時，創(chuàng)造出具抗蟲耐除草劑基因自交系，農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量配合力不再落后于最新的雜交種，比用已有的骨干系回交改良成轉(zhuǎn)基因自交系配制的雜交種應更具市場競爭力。
育種是一個復雜系統(tǒng)的過程。我們常說，育種方法采用生物育種與常規(guī)育種結合培育雜交新品種。實踐中還是以常規(guī)育種為主，偶爾涉及一點標記輔助選擇就算結合了。常規(guī)育種中，優(yōu)良種質(zhì)資源獲取，抗逆能力提升，高密度下單株生產(chǎn)力保持、重要性狀的改良、不同生態(tài)區(qū)熱帶與溫帶種質(zhì)的融合比例等，都是現(xiàn)代玉米育種中必須考量的問題。我很贊成有位育種家說的：生物育種的科學家應多下田，收集資源，了解表型差異和環(huán)境壓力、種植模式和農(nóng)戶習慣非常重要。傳統(tǒng)育種家要解放思想，共享優(yōu)秀種質(zhì)資源和底盤品種，深度參與生物育種。無論生物育種還是傳統(tǒng)育種，優(yōu)異資源發(fā)掘、鑒定、材料組配、選系應用都是不可或缺的。
