兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列

◇張世煌（中國(guó)農(nóng)科院作科所研究員、國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家）

兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列

◇張世煌（中國(guó)農(nóng)科院作科所研究員、國(guó)家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家）

最近，我在巴西考察時(shí)聽取了兩位玉米育種專家的工作報(bào)告，一個(gè)是臨近退休的老育種家，另一個(gè)是剛?cè)肼氁荒臧氲哪贻p育種家。他們的匯報(bào)內(nèi)容我都熟悉，但我在現(xiàn)場(chǎng)卻有不一樣的感想。兩代育種家有不同的經(jīng)歷和思想基礎(chǔ)，但我卻體會(huì)到青出于藍(lán)而勝于藍(lán)的經(jīng)典哲理，也感受到大型種業(yè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要現(xiàn)代文化基礎(chǔ)。

老育種家走過(guò)漫長(zhǎng)的探索道路，孜孜尋求商業(yè)育種的客觀規(guī)律。他是從經(jīng)驗(yàn)育種走向科學(xué)育種的典型代表，所歸納的育種思路含有許多正確的經(jīng)驗(yàn)，例如他歸納了9個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群和相應(yīng)的雜交育種模式。個(gè)別經(jīng)驗(yàn)可能在實(shí)踐中行得通，但隱含著技術(shù)上的沖突，效率低，不宜上升為規(guī)律。

青年育種家是碩士，在先鋒公司工作過(guò)3年半，在孟山都2年，一年多以前來(lái)到我們考察的這家公司。他匯報(bào)時(shí)先明確了兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列，包含6個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群，不“走貓步”，把所有的種質(zhì)向A和B兩個(gè)方向推開。因?yàn)橛懈冗M(jìn)的理論支撐，他用短短幾年時(shí)間就積累了老育種家一生探索和積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)。他的匯報(bào)體現(xiàn)了最新理論成果對(duì)玉米商業(yè)育種的影響，而且不含糊地落實(shí)在行動(dòng)上。

老專家列表給出9個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群，層次非常清楚，而青年育種家則只用文字匯報(bào)，把6個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群歸入兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列，這既回避了模糊不清的群，巧妙地避免了與老專家的意見分歧，又體現(xiàn)了兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列的先進(jìn)理論。

現(xiàn)在概括一下，老育種家把當(dāng)?shù)責(zé)釒Ш蛠啛釒вN材料分為9個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群，其中6個(gè)正確、3個(gè)模糊甚至錯(cuò)誤。而青年育種家更加強(qiáng)調(diào)2個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列，只包含6個(gè)正確的雜種優(yōu)勢(shì)群，回避了錯(cuò)誤。

錯(cuò)在什么地方？用Tuxpeno×Lanscaster和SS×Lanscaster選二環(huán)系，這顯然不能高效率地選育二環(huán)系和雜交種，這樣的種質(zhì)即使進(jìn)一步選育二環(huán)系也會(huì)降低效率，得不償失。好在這些種質(zhì)群即使在熱帶也不常用。

按照老育種家歸納的主要經(jīng)驗(yàn)比較容易選育出好的二環(huán)系和雜交種，估計(jì)配合力和產(chǎn)量都比較高，選育的多數(shù)自交系比較好用。但錯(cuò)誤的雜種優(yōu)勢(shì)群都是“走貓步”的產(chǎn)物，雖然能育成雜交種，但效率低。這是老育種家在把經(jīng)驗(yàn)上升為規(guī)律過(guò)程中留下的一些雜音。

這讓我想起與國(guó)內(nèi)育種家的經(jīng)驗(yàn)比較。某農(nóng)業(yè)大學(xué)在歸納南方的玉米雜交育種模式時(shí)，籠統(tǒng)地說(shuō)國(guó)內(nèi)與國(guó)外種質(zhì)間構(gòu)成雜優(yōu)模式，后來(lái)又說(shuō)南方與北方種質(zhì)之間有雜種優(yōu)勢(shì)，沒(méi)有深入到種質(zhì)的遺傳結(jié)構(gòu)和特殊配合力層面認(rèn)識(shí)雜種優(yōu)勢(shì)群與模式。他們的失誤就在于把局部特例擴(kuò)展到全局，其后果將徹底混亂雜種優(yōu)勢(shì)群與模式。

局部特例有許多成功，但也有許多不成功。成功或不成功都有科學(xué)價(jià)值。一些人容易選擇性歸納，即只歸納成功案例，而忽略不成功案例，所以就得出片面結(jié)論，并推而廣之。一些科技人員作出結(jié)論時(shí)存在邏輯方法的漏洞。雜種優(yōu)勢(shì)群不是以生態(tài)區(qū)劃線，而是以遺傳結(jié)構(gòu)（基因頻率）劃線。如果把成功與不成功的案例都放在特殊配合力平臺(tái)上分析，就能抽象出普適的正確結(jié)論。那些不成功的案例與數(shù)據(jù)是理論研究中必不可少的信息。許多中國(guó)科技人員之所以把雜種優(yōu)勢(shì)群搞得混亂不堪，就在于他們只喜歡成功，不珍惜失敗的案例和數(shù)據(jù)對(duì)理論的證偽。沒(méi)有證偽，就不成其為理論。

我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)還討論了CIMMYT的育種經(jīng)驗(yàn)。在CIMMYT奠基的時(shí)候，美國(guó)科學(xué)家Wellhausen作出了杰出貢獻(xiàn)，他主持從拉丁美洲搜集地方種質(zhì)（OPV），按照籽粒顏色、粒型和生態(tài)區(qū)三要素分類，合成了許多群體和基因庫(kù)。這個(gè)思路把改良的地方種質(zhì)推向生產(chǎn)應(yīng)用，方便了發(fā)展中國(guó)家的玉米育種，但沒(méi)有考慮雜種優(yōu)勢(shì)。那些群體和基因庫(kù)經(jīng)過(guò)二十多年的連續(xù)改良，產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀和抗逆性顯著提高，在邊緣化地區(qū)生產(chǎn)利用價(jià)值很高。但是，我到CIMMYT以后注意到，用這些群體選育自交系和雜交種面臨許多困惑，育成的自交系農(nóng)藝性狀和抗逆性突出，但配合力普遍較溫帶種質(zhì)要差。原因在于那些群體和基因庫(kù)的遺傳組成太復(fù)雜，或者在許多性狀的許多位點(diǎn)上基因頻率復(fù)雜。假如群體內(nèi)許多等位基因的頻率平均在0.5上下，這無(wú)疑增加了選系難度?？鐕?guó)公司用商業(yè)自交系選育二環(huán)系，由于差異位點(diǎn)少，或有利的基因頻率較高，通常7~8代就趨于穩(wěn)定，而用CIMMYT群體選育一環(huán)自交系，十幾代才能穩(wěn)定。另外，CIMMYT種質(zhì)雜種優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)，這也與等位基因頻率有關(guān)?？偟膩?lái)說(shuō)，CIMMYT種質(zhì)太復(fù)雜，或者還沒(méi)有向兩邊推開，這限制了玉米育種的進(jìn)展。

怎么辦？對(duì)CIMMYT自交系、群體或基因庫(kù)，都要在遺傳分析的基礎(chǔ)上，實(shí)行向兩邊推的育種策略，然后循環(huán)育種?？梢杂脺貛У碾s種優(yōu)勢(shì)模式作為參照，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力，把種質(zhì)推到兩個(gè)方向去。溫帶與熱帶種質(zhì)和雜種優(yōu)勢(shì)模式要互相接軌，對(duì)熱帶和亞熱帶的玉米商業(yè)育種至關(guān)重要。

這次考察有兩個(gè)感想與體會(huì)：

一是中國(guó)老育種家從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)的過(guò)程非常緩慢，即使取得了很大的育種成績(jī)，甚至獲得國(guó)家成果獎(jiǎng)勵(lì)，卻也總結(jié)不出能夠上升到科學(xué)的理論來(lái)。幾代科技人員至今沒(méi)有徹底擺脫形而上的思維方式。

二是中國(guó)的青年科技人員學(xué)歷普遍很高，卻不能迅速積累商業(yè)育種經(jīng)驗(yàn)，不能在理論至高點(diǎn)俯視商業(yè)育種。這是我們的教育制度和科研管理體制出了問(wèn)題，更是我們的傳統(tǒng)文化潛伏的巨大障礙。