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編者按 黨(dang) 的二十屆三中全會(hui) 提出，當前和今後一個(ge) 時期是以中國式現代化全麵推進強國建設、民族複興(xing) 偉(wei) 業(ye) 的關(guan) 鍵時期。中國科協科普部聯合新華網、科普時報社，特邀院士專(zhuan) 家，暢談科技強國。本期“科普話強國”欄目，帶領讀者走進北京市農(nong) 林科學院玉米研究所，探尋玉米“芯”路曆程。

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科普話強國

種子是農(nong) 業(ye) 的“芯片”，農(nong) 業(ye) 現代化，種子是基礎。作為(wei) 我國第一大糧食作物，玉米年產(chan) 量占全國糧食總產(chan) 量約四成。因此，一粒小小的玉米種子，關(guan) 係到國人飯碗與(yu) 國家糧食安全。

玉米按用途分為(wei) 三大種類

我國玉米種植範圍非常廣，主要產(chan) 區有四個(ge) ，即東(dong) 北和華北春播玉米區、黃淮海夏播玉米區、西北春播玉米區，以及西南玉米區。玉米每年總產(chan) 量近3億(yi) 噸，是我國總產(chan) 量最高的糧食作物。

從(cong) 用途上看，玉米可分為(wei) 三大種類。第一類是籽粒用玉米，主要用於(yu) 飼料和工業(ye) 加工原料，或直接用作口糧和食品原料等。在我國，這類玉米種植麵積最大，每年種植6.5億(yi) 畝(mu) 左右。第二類是青貯玉米，在成熟前將秸稈連帶果穗一起收獲，切碎發酵後，用作牛羊等草食牲畜的基礎飼料。第三類是鮮食玉米，即采摘收獲和食用鮮嫩果穗或籽粒的玉米。市場上所說的“水果玉米”指的就是鮮食玉米，包括糯玉米、甜玉米、甜加糯型玉米等；常見的紫玉米、黑玉米等鮮果穗玉米也都屬於(yu) 鮮食玉米。目前，我國已成為(wei) 全球最大的鮮食玉米生產(chan) 國和消費國。

培育良種是萬(wan) 裏挑一的過程

種子是農(nong) 業(ye) 的“芯片”，每粒種子都有數萬(wan) 個(ge) 基因，決(jue) 定著產(chan) 量、品質、抗性等各方麵的性狀。玉米良種對增產(chan) 的貢獻率已達到40%以上。

一個(ge) 好的鮮食玉米新品種，除了各方麵性狀優(you) 良外，從(cong) 生產(chan) 和產(chan) 業(ye) 角度看，還要符合“三好”標準：好種植，普通玉米怎麽(me) 種它就可以怎麽(me) 種；好吃，受到廣大消費者認可和歡迎；好銷售，市場渠道暢通，農(nong) 民種的玉米都能夠及時銷出去。

但要培育一個(ge) 各方麵都優(you) 秀的玉米品種，談何容易。新品種選育是一個(ge) 漫長、繁雜的過程。科研人員要將具有不同優(you) 點的玉米材料通過雜交，讓基因重新組合產(chan) 生大量性狀變異，將適合生產(chan) 需要的好材料鑒選出來，培育出能夠穩定遺傳(chuan) 的優(you) 良自交係親(qin) 本，再進一步培育雜交品種。培育出好的雜交品種是一個(ge) 萬(wan) 裏挑一的過程。

此外，與(yu) 種業(ye) 強國相比，我國玉米育種工作起步較晚。打好種業(ye) 翻身仗，就要開展種源“卡脖子”技術攻關(guan) 。當前不斷湧現的新技術、新手段，為(wei) 育種工作提供了新理念與(yu) 技術支持。目前，我們(men) 很多育種工作正在運用全基因組選擇和多組學的大數據理念，方興(xing) 未艾的人工智能技術也是非常有力的助手，我們(men) 正研究如何更好把它用到未來的科研育種工作中。

建立玉米品種“分子身份證”庫

良種培育出來，就要種子產(chan) 業(ye) 化和示範推廣，大麵積應用。

早年下鄉(xiang) 蹲點期間，經常見到農(nong) 民買(mai) 到假種子，導致嚴(yan) 重減產(chan) 。那時我就萌生了研發一種檢測技術，能快速準確鑒定種子真偽(wei) ，維護農(nong) 民權益的想法。於(yu) 是，我們(men) 研發了玉米標準DNA指紋構建關(guan) 鍵技術，並形成指紋數據庫。目前已有10多萬(wan) 玉米品種樣品有了“分子身份證”。

DNA指紋庫相當於(yu) 品種的身份識別係統，根據種子樣品的“分子身份證”，既能鑒定種子本身，又可以追溯其父代，數以萬(wan) 計的種質資源都可通過指紋庫進行檢測鑒定和分類。

有了這項技術，能快速準確辨識玉米種子真假與(yu) 純度，保護農(nong) 民權益，防止品種侵權，保護育種工作者的星空体育官网入口网站產(chan) 權。此外，通過比較玉米新品種與(yu) 已有品種的區別大小，為(wei) 衡量科研育種工作的創新程度提供依據。DNA指紋庫還為(wei) 玉米品種審定、種子信息更新與(yu) 種子質量管理提供了強有力的技術支撐。

目前，這項技術已在行業(ye) 廣泛應用，除玉米種子外，水稻、小麥等幾十種作物也都開始使用，為(wei) 我國種業(ye) 健康有序發展提供了科技支撐。

（作者係北京市農(nong) 林科學院玉米首席科學家）

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