一、寫作本文的目的和起因
寫作本文的目的是探索作物育種的規(guī)律。其起因較為復(fù)雜。閑聊如下。
我真正的寫作始于 1982 年讀研期間，限于學(xué)術(shù)，后持續(xù) 20 年多年，雖然再之后并未完全中斷，但明顯減少。我開始寫科普性文章，其起點(diǎn)大約是 2010年，起因是 2007 年科技部將“轉(zhuǎn)基因研究”列入全國頂級(jí)科技計(jì)劃——首批 16 個(gè)重大科技專項(xiàng)，與大飛機(jī)、新一代通信、艾滋病等一道，國家大力度資助。此后不久轉(zhuǎn)基因爭(zhēng)論十分激烈，起初我只是圍觀，一段時(shí)間之后，我對(duì)反轉(zhuǎn)基因言論實(shí)在看不下去了，在新浪網(wǎng)開通“博客”，網(wǎng)址是http://blog.sina.com.cn/science1996，開始了以轉(zhuǎn)基因?yàn)橹鞯目破諏懽?，打發(fā)業(yè)余時(shí)間，但從不參與爭(zhēng)論。后來，2009 年我在國家第二輪資助中主持了轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)業(yè)化研究課題，科技部對(duì)課題負(fù)責(zé)人提出科普轉(zhuǎn)基因的要求，要求寫文章，作講座，并列入考核指標(biāo)，于是轉(zhuǎn)基因科普成為了我的“正業(yè)”的一部分。
隨著科技部重大專項(xiàng)課題的結(jié)束，轉(zhuǎn)基因科普寫作也陷于“疲勞”，長江流域棉花產(chǎn)業(yè)萎縮，加之我國糧食作物轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化遙遙無期，根本看不到曙光，數(shù)年后在科普寫作的路上，轉(zhuǎn)向種業(yè)，尤其是水稻種業(yè)。在這一領(lǐng)域，我寫出不少總結(jié)成“現(xiàn)象”類的文章，如水稻、玉米大品種的“骨干親本現(xiàn)象”，水稻育種的“華占現(xiàn)象”、“粵稻現(xiàn)象”，還有水稻育種革命的“偶遇想象”（四次偶遇、四次革命）、“主效基因鬧革命現(xiàn)象”（主效基因鬧革命）、中國種業(yè)的“民退國進(jìn)現(xiàn)象”、“央企有種現(xiàn)象”、種業(yè)公司“億元魔咒現(xiàn)象”，等等。每一個(gè)“現(xiàn)象”的背后都有值得深入思考的地方，都隱藏著一個(gè)看不見的東西——最有價(jià)值的東西。
今天寫一下小麥育種的“周麥現(xiàn)象”。 寫作本文的目的是探索作物育種的規(guī)律。對(duì)小麥育種，我是門外漢，有錯(cuò)誤之處，歡迎粉絲善意指出。
二、“周麥現(xiàn)象”的特點(diǎn)及其證據(jù)
“周麥”是河南省周口市農(nóng)科院（前身周口地區(qū)農(nóng)科所）育成的小麥品種的專用名稱。杜娘告知，周口農(nóng)科院1979年開始小麥育種，至2024年，最新審定或結(jié)束試驗(yàn)品種的編號(hào)至少為“周麥52”。當(dāng)然，有些編號(hào)可能刻意未用，有些編號(hào)的品種可能沒有通過審定，我估計(jì)大約通過國審或省級(jí)審定的品種30多個(gè)。我對(duì)小麥育種是門外漢，因關(guān)注作物育種方面的信息，時(shí)間久了，“周麥”給我留下了深刻的印象。于是又特意地去了解了一些關(guān)于“周麥”的信息，主動(dòng)搜索了一些關(guān)于“周麥”的文章，發(fā)現(xiàn)“周麥”的里程碑事件是周麥9號(hào)和1984年鄭天存團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的“周8425B”。
我之所以提出“周麥現(xiàn)象”，并碼字討論，是覺得“周麥”成為作物育種的一種“現(xiàn)象”，值得種業(yè)界人士關(guān)注，甚至思考和探索，特別是對(duì)于育種者，應(yīng)該可以從中發(fā)現(xiàn)一些有價(jià)值的東西。我說的“周麥現(xiàn)象”，至少有以下事實(shí)支撐，或者說“周麥現(xiàn)象”有以下特點(diǎn)。
1. “周麥”在生產(chǎn)上的大品種多
2004-2020年全國年推廣面積500萬畝以上的小麥品種共計(jì)43個(gè)（陳新宏，2024-12-14，一麥眾承），筆者根據(jù)全國農(nóng)技中心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021-2023年全國年推廣面積前10名的品種新增5個(gè)。在這48個(gè)大品種中，周麥16、周麥18、周麥22、周麥27、周麥36位列其中，占比10%以上，與“鄭麥”系列入圍品種數(shù)相同，居首位。作為一個(gè)地區(qū)或市級(jí)農(nóng)科院，育種家在“五子登科”（即一個(gè)本子、一把尺子、一頂帽子、一雙靴子、一個(gè)袋子）的“裝備”狀態(tài)下，憑著“一把尺子一稈秤，用牙咬，用眼瞪”的“經(jīng)典”和“生物”手段（當(dāng)然近些年有很大改觀），從1979年以來，在2004-2023年的20年里，培育出了5個(gè)年推廣面積超過500萬畝的大品種，占全國同期大品種總數(shù)的10%以上，位于全國小麥育種機(jī)構(gòu)之首?？梢哉f，令人嘆為觀止。
表1 2004-2020年全國年推廣面積500萬畝以上大品種（萬畝）
表2 2016-2023年全國小麥推廣面積前10名品種和面積
2. “周麥”被用作育種親本產(chǎn)生的衍生品種多
第一，在2004-2023年的48個(gè)大品種中，周麥作親本的子一代品種有11個(gè)，除5個(gè)“周麥”系大品種外，還有百農(nóng)AK58（周麥11）、百農(nóng)207（周麥16）、中麥895（周麥16）、鄭麥7698（周麥16）、鄭麥379（周麥13）、鄭麥1860（周麥22），占比22.9%。（括號(hào)里的“周麥”是親本之一）。
第二， 僅1984年創(chuàng)制的“周8425B”這一種質(zhì)資源，經(jīng)周麥11、周麥12、周麥13、周麥15、周麥16、周麥17衍生出的品種如下圖。
周8425B具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀和良好的配合力，尤其是突出的成株期條銹病和葉銹病抗性，其本身以及由其衍生的周麥13、周麥16和周麥22等已成為我國多個(gè)麥區(qū)的重要育種親本，至2023年已育成審定衍生新品種966個(gè)（國審345個(gè)，省審621個(gè)），形成了以周麥、鄭麥、百農(nóng)、豫麥、豫農(nóng)、存麥、中麥等為代表的系列品種，種植面積占黃淮南片麥區(qū)65%以上，為小麥品種更新?lián)Q代、生產(chǎn)發(fā)展及我國糧食安全和農(nóng)民增產(chǎn)增收做出了重要貢獻(xiàn)（李廣偉等，Plant Comm，2024-12-16）。
根據(jù)對(duì)“周8425B”作骨干親本衍生審定新品種的統(tǒng)計(jì)，全國共有12省(區(qū)、市)197家育種科研單位，利用“周8425B”作骨干親本育成審定新品種415個(gè)(包括國審品種123個(gè))，其中黃淮麥區(qū)育成衍生審定品種405個(gè)，河南省育成衍生品種192個(gè)，其中這個(gè)項(xiàng)目的6家主持、合作單位審定小麥新品種51個(gè)，形成了“周麥”“鄭麥”“百農(nóng)”“中麥”“存麥”“豫麥”等多個(gè)主推品種，占黃淮麥區(qū)(南片)推廣品種的65%以上。（尚偉民，2023-7-28，中國農(nóng)村科技）
據(jù)周口市農(nóng)科院統(tǒng)計(jì)，自上世紀(jì)八十年代以來，至2020年，全國12個(gè)省市172家育種單位利用周8425B育成通過國審和省級(jí)審定的衍生小麥新品種325個(gè)，累計(jì)推廣5.8908億畝，2018-2020年累計(jì)推廣2.0377億畝。
第三，周麥22的衍生出45個(gè)品種（李吳佳等，2023-9-9，作物學(xué)報(bào)公眾號(hào)），如下圖。
可見，“周麥”特別是“周8425B”是小麥育種的重要“骨干親本”，衍生品種多。
3．“周麥”及衍生品種獲得的科技獎(jiǎng)勵(lì)多
“周8425B”的后代中，表現(xiàn)優(yōu)秀者眾多，其中“百農(nóng)矮抗58”、“鄭麥7698”兩個(gè)新品種分別獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng);“周麥12”、“周麥22”、“百農(nóng)207”和“周麥11”、“周麥16”、“周麥23”等6個(gè)新品種分別獲河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。（尚偉民，2023-7-28，中國農(nóng)村科技）《矮桿大穗、抗病抗逆小麥骨干親本新種質(zhì)周8425B創(chuàng)制與應(yīng)用》于2020年獲河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。還有，周麥9號(hào)榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
不完全統(tǒng)計(jì)，“周麥”及其衍生品種獲得國家科技獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)，河南省科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)和3項(xiàng)。10項(xiàng)國家、省科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)，這是何等的“重量”！
4．“周麥”育種模式近親交配的多
“周麥”真正引起我關(guān)注的是它們的“配組”方式，所以有了這篇小文。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì)，“周麥”系列品種的名稱、審定編號(hào)、親本來源如下表。
從上表可見，自周8425B這一材料1984年創(chuàng)制以后，從周麥11開始，31個(gè)品種每個(gè)品種均有至少1個(gè)親本是“周麥”，其中有16個(gè)品種全是“周麥”/“周麥”；31個(gè)周麥品種，使用親本67次，非周麥親本或周麥衍生系親本僅13次。近親配組十分普遍。
5. “周麥”現(xiàn)象持續(xù)不斷
第一，“周麥”系列大品種持續(xù)不斷。本世紀(jì)以來，大部分年份的大品種，都有“周麥”的身影。2004年審定的周麥18在2004-2007年成為大品種，2003年審定的周麥16在2010年成為大品種，2007年審定的周麥22在2011-2016年成為大品種，2011年審定的周麥27在2016-2017年成為大品種，2018年審定的周麥36在2022-23年成為大品種。
第二，“周麥”衍生出的大品種持續(xù)不斷。比如：百農(nóng)AK58（周麥11//溫麥6號(hào)/鄭州8960，國審麥2005008） 2008-2016年連續(xù)9年、百農(nóng)207（周16/百農(nóng)64，國審麥2013010 ）2016-2022年連續(xù)8年、中麥895（周麥16/荔墾4號(hào) ，國審麥2012010）2016-2020年連續(xù)6年、鄭麥7698（鄭麥9405/4B269//周麥16，國審麥2012009）2015-2017年連續(xù)3年、鄭麥379（周13/D9054-6，國審麥2016013）2018-2023年連續(xù)6年成為大品種、鄭麥1860（周麥22/鄭麥1410//鄭麥0856，國審麥20190027）2021-2023年連續(xù)3年成為大品種。
第三，“周麥”近親交配的育種模式持續(xù)不斷。2024年最新審定的“周麥52號(hào)”（豫審麥20242025）的親本來源就是“周麥32號(hào)/周麥36號(hào)”。
僅憑以上5點(diǎn)，可以說“周麥”現(xiàn)象毋容置疑，“周麥”系列的大品種多；“周麥”的衍生品種多，衍生品種成為大品種的也多；“周麥”及衍生品種獲得的科技獎(jiǎng)勵(lì)多、層次高；“周麥”育種模式近親交配的多；“周麥現(xiàn)象”持續(xù)不斷，也是毋容置疑，周麥系列大品種持續(xù)不斷；周麥衍生品種也持續(xù)不斷成為大品種；周麥獲得科技進(jìn)步獎(jiǎng)也持續(xù)不斷，周麥育種近親交配方式，也是持續(xù)不斷。
三、“周麥現(xiàn)象”的思考和啟示
從打開Word準(zhǔn)備碼字聊一下“周麥現(xiàn)象”開始，我的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)就是想從中得到一些啟示，發(fā)現(xiàn)一些有益于育種的新東西，沒有其它任何意圖，更無商業(yè)的目的。我與周口市農(nóng)科院、鄭天存研究員及后繼者等沒有任何交集，寫作此文純屬興趣使然。“周麥現(xiàn)象”給我的初步啟示大致有以下五點(diǎn)。
第一，“雜交有益，近交有害”，是祖師爺達(dá)爾文總結(jié)的生物學(xué)規(guī)律，但是那討論的是自然情況下的情形，在作物育種這種強(qiáng)烈人為干預(yù)生殖的情況下，可能是另一番景象，自花授粉作物可能更為如此。“周麥現(xiàn)象”的出現(xiàn)，是不是說明，雜交有益，人工選擇條件的近交也可能是有益的？因?yàn)槿斯みx擇大大淘汰了不利基因，提高了保留群體中有利基因的頻率。
第二，育種學(xué)教科書強(qiáng)調(diào)雜交育種親本選擇的“差異性”，但“周麥現(xiàn)象”是不是告訴我們，“親本差異”不一定要是地理的、親緣的、生態(tài)的差異，只要是遺傳的、等位基因的差異即可？因?yàn)殡p親只要等位基因有差異，后代就有可能出現(xiàn)基因的重組，形成新的遺傳變異，進(jìn)而形成新的品種。
第三，“周麥現(xiàn)象”是不是同時(shí)也告訴我們，“親本差異”不一定是越大越好，有一定的差異足以引起遺傳重組、形成新的表現(xiàn)型即可？甚至是不是還告訴我們，親本差異過大，即差異的基因位點(diǎn)過多，有利基因重組在一起的概率反而降低，在有限的群體中難以選擇得到有利基因型？
第四，根據(jù)“周麥現(xiàn)象”，我們是不是可以猜想，基因組功能基因之多，兩個(gè)親本差異的基因也足夠之多，即使有一定血緣關(guān)系的后代，之間的基因差異也是足夠之多，其雜交后代基因重組，足以形成新的品種，而已有的有利基因組合還不易因重組而分散？
第五，“周麥現(xiàn)象”是不是說明，表現(xiàn)優(yōu)秀、親緣關(guān)系相近、但仍有一定差異的A品種和B品種雜交，是自花授粉作物雜交育種的一種配組范式？如是，作物育種教科書關(guān)于雜交育種的“親本選擇原則”是不是應(yīng)該更新或改寫？有些育種家一輩子育成的品種總是難以超群，是不是“掉進(jìn)了”育種學(xué)教科書親本選擇原則的“坑里”？
以上五點(diǎn)啟示，純屬猜想。有錢、有閑、有條件、有論文需求的人士，可以對(duì)“周麥”系列或其它系列的品種、親本進(jìn)行基因組全測(cè)序和功能基因解析，分析得出科學(xué)的結(jié)論。甚至還可對(duì)“周麥”創(chuàng)始人鄭天存研究員2006年退休后的豐德存麥系列、存麥系列、艾麥系列等品種及其親本一并分析。這樣，“周麥現(xiàn)象”的根源就會(huì)大白于天下。隨便說一句，在我的印象中，小麥雜交育種近親配組的現(xiàn)象似乎十分普遍，水稻中也有類似現(xiàn)象，只是“周麥現(xiàn)象”最為突出而已。
