訴說有關(guān)玉米的一切
——記中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員、育種中心主任黃長玲

□ 戶 萬

黃長玲考察中單909在甘肅制種基地情況

在過去的近40年間，他大部分時(shí)間都行走在玉米育種田里，與玉米的朝夕相伴，也讓他自己從一個懵懂無知的少年變成了一位經(jīng)驗(yàn)豐富的玉米育種專家。

直到現(xiàn)在，他還常常在不經(jīng)意間回想起剛?cè)氪髮W(xué)校門時(shí)與玉米結(jié)緣的情形?！澳菚r(shí)什么都不懂，對玉米可以說是一無所知，選擇作物遺傳育種專業(yè)純粹是因?yàn)橛X得好玩?！币苍S那時(shí)的黃長玲怎么也不會想到，他口中被形容為“好玩”的專業(yè)將會給他的一生都帶來巨大的影響。

如今，黃長玲再次談起玉米，眼中盡是抹不去的笑意與自豪。從1988年來到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所工作以來，他一直都潛心致力于從事玉米遺傳育種工作，憑借“為國家糧食發(fā)展出一份力”的樸素信念，黃長玲為玉米育種和生產(chǎn)做出了突出貢獻(xiàn)。干一行愛一行，曾經(jīng)不知為何物的玉米已成為他的心頭愛，他也樂意花費(fèi)大把時(shí)間揭開玉米育種背后的秘密，對其一探究竟?！爸灰怯嘘P(guān)玉米育種、對國家糧食生產(chǎn)有意義的事，我都愿意去了解、研究?！痹邳S長玲樸實(shí)話語的背后，是說不完的深深玉米情，更是道不盡的濃濃家國情。

簡單的想法 一生的追求

黃長玲出生在福建一個叫建陽的小縣城，在上大學(xué)之前，他從未離開過這里?！叭绻皇且?yàn)橐粋€偶然，我也許根本沒有機(jī)會離開建陽?！秉S長玲所說的“機(jī)會”實(shí)際上是受到了中學(xué)同學(xué)的啟發(fā)。高考前夕，周圍有同學(xué)報(bào)考了北京農(nóng)業(yè)大學(xué)（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)前身）農(nóng)學(xué)系遺傳育種專業(yè)，出于好奇，他發(fā)現(xiàn)生物學(xué)中有許多關(guān)于遺傳方面的知識，并對此很感興趣，打心底里覺得遺傳學(xué)是一門很神奇的學(xué)科。于是，1981年黃長玲便報(bào)考了北京農(nóng)業(yè)大學(xué)，并以優(yōu)異的成績被農(nóng)大的作物遺傳育種專業(yè)錄取。

在20世紀(jì)80年代的福建省，能考上大學(xué)著實(shí)不易，和北京相比，同樣的學(xué)校，福建省的錄取分?jǐn)?shù)線可能要與北京相差100多分。據(jù)黃長玲回憶，當(dāng)年整個福建省的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)的機(jī)會很低?！叭珖@么多人，能上大學(xué)的都是少數(shù)，我一定要刻苦學(xué)習(xí)每門功課?！秉S長玲很珍惜上大學(xué)的機(jī)會。

可黃長玲的選擇卻遭到了家人的反對?！吧限r(nóng)大，學(xué)農(nóng)業(yè)，將來能干什么？還不是當(dāng)農(nóng)民?！钡S長玲卻不以為意，他覺得農(nóng)業(yè)對國家整體發(fā)展很重要，既然專業(yè)是自己選的，只要有學(xué)習(xí)興趣，一切都好說。

可一到北京，生物還沒入門，黃長玲就先被生活上的種種不適應(yīng)難倒了?！帮嬍撤矫嫖矣泻芏嗖贿m應(yīng)，東西很難吃。”直到多年后的今天，回憶起那段經(jīng)歷，黃長玲還是一臉“嫌棄”。據(jù)他回憶，那時(shí)吃的多是玉米糊，蔬菜很少，不是胡蘿卜、白蘿卜，就是芹菜，來來回回就是那幾樣?！俺渣c(diǎn)豆?jié){油條還可以接受，就是玉米糊和窩頭之類的，我很難接受?！?/p>

飲食習(xí)慣一時(shí)難以適應(yīng)的黃長玲并沒有一味抱怨，在不斷學(xué)習(xí)與生活的過程中，他逐漸也發(fā)覺到了北京的優(yōu)點(diǎn)，他發(fā)現(xiàn)與老家福建相比，北京的環(huán)境相對來說很好?！岸觳焕?，夏天不熱。”黃長玲表示，20世紀(jì)80年代的北京環(huán)境比現(xiàn)在好得多。由于福建冬天很冷，一到冬季黃長玲的手常常會生凍瘡。到了夏天，福建則進(jìn)入了高溫“桑拿天”，關(guān)鍵是那時(shí)還沒有空調(diào)。此外，要是趕上雨季，就更難熬了，幾乎長達(dá)一個月都不會看見太陽。

來到北京，雖然生活上有許多變化，但黃長玲在學(xué)業(yè)上并沒有放松。作為全國最好的農(nóng)業(yè)類大學(xué)，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)特別重視學(xué)生在基礎(chǔ)知識方面的教育與培養(yǎng)，在農(nóng)業(yè)科學(xué)上涉及高等數(shù)學(xué)、生理生化、遺傳學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、氣象學(xué)、栽培學(xué)、育種學(xué)、土壤肥料學(xué)等多種學(xué)科，涵蓋了農(nóng)業(yè)的方方面面。在本科期間，黃長玲毫不松懈，仔細(xì)認(rèn)真地對待每一門學(xué)科，為后來的玉米育種研究之路奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

那時(shí)，雖然黃長玲的研究方向是作物遺傳育種，但在學(xué)習(xí)過程中卻需要了解多方面的知識。就拿氣象來說，黃長玲起初對此很是不解，學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)怎么還要懂氣象呢？后來，隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，他了解到從事農(nóng)業(yè)一定要懂氣象，這對研究玉米生產(chǎn)情況很有必要。他也由此受到啟發(fā)：“科研中，如果知識不豐富，就很難考慮周全。知識面越寬，學(xué)習(xí)得越扎實(shí)，考慮問題就越全面，得出的結(jié)論就越可靠。”

大學(xué)畢業(yè)，他選擇了繼續(xù)攻讀研究生，并正式走入玉米育種的世界。憑借刻苦鉆研，黃長玲研究生論文內(nèi)容就在我國頂級農(nóng)業(yè)科學(xué)期刊《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)》和《作物學(xué)報(bào)》上發(fā)表兩篇文章。隨后他于1988年被分配到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所李競雄院士團(tuán)隊(duì)，做潘才暹先生的助手，此后他開始跟隨導(dǎo)師下田，研究普通玉米品種育種。那時(shí)黃長玲滿心想的都是播種、田間調(diào)查、授粉、雜交……“就是希望我國糧食產(chǎn)量能夠提高，為保障國家糧食安全出一份力?！秉S長玲表示。

由于表現(xiàn)優(yōu)異，1992年他被選派到位于墨西哥的國際玉米小麥改良中心學(xué)習(xí)。雖然學(xué)習(xí)時(shí)間只有短短半年，但帶給黃長玲的影響卻是長久的。第一次出國的黃長玲，一來到國際玉米小麥改良中心，就被那里高度育種研究機(jī)械化水平震驚了，不但機(jī)械數(shù)粒、機(jī)械化播種、流水線作業(yè)等多種環(huán)節(jié)緊密配合，管理水平也很高效，試驗(yàn)規(guī)模也很大。黃長玲興奮地同國際玉米小麥改良中心的各國科研學(xué)者進(jìn)行交流，虛心學(xué)習(xí)?？山涣鬟^后，他發(fā)現(xiàn)國外對中國的印象無一例外，基本上都是“貧窮、落后”。的確，當(dāng)時(shí)我國在育種方面的試驗(yàn)條件還很落后，這樣鮮明的對比，讓黃長玲感到了巨大的落差。

這次學(xué)習(xí)，讓黃長玲更加深刻明白了玉米育種工作的意義，也讓他油然升起濃濃的愛國之情。“作為農(nóng)業(yè)科研人員，我們要育出好的品種來，為國家糧食安全和農(nóng)民增收做出貢獻(xiàn)?！被貒蟮狞S長玲，不僅學(xué)到了先進(jìn)的育種和管理經(jīng)驗(yàn)，也更堅(jiān)定了此后要從事玉米育種研究的信念。

與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家玉米改良中心專家赴作物科學(xué)研究所昌平試驗(yàn)基地考察中單909生長狀況

選對優(yōu)質(zhì)品種才是正確發(fā)展道路

此后，黃長玲堅(jiān)持長期在一線潛心研究玉米遺傳育種與推廣工作，30多年來，先后主持和參加了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、原“863”、原“973”、支撐計(jì)劃、國家攻關(guān)計(jì)劃、攀登計(jì)劃等項(xiàng)目20多項(xiàng)，為我國糧食生產(chǎn)做出突出貢獻(xiàn)，創(chuàng)造了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。

我國地域遼闊，玉米種植分布廣泛，根據(jù)溫光環(huán)境和地理地勢條件的差異，我國玉米種植區(qū)主要可以分為東華北春玉米區(qū)、黃淮海平原夏播玉米區(qū)、西北灌溉玉米區(qū)、西南山地玉米區(qū)、南方丘陵玉米區(qū)、青藏高原玉米區(qū)6大區(qū)域。作為我國第一大糧食作物，玉米為保障國家糧食安全發(fā)揮著重要作用。增加玉米種植面積難度大，因此，提高單產(chǎn)是保證玉米有效供給的重要途徑，一定要選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米品種，才有可能在生產(chǎn)中進(jìn)行大規(guī)模推廣，以便確保在實(shí)際生產(chǎn)中創(chuàng)造價(jià)值。

為此，黃長玲通過與團(tuán)隊(duì)仔細(xì)研究，攻關(guān)克難，確立了“三高三抗”（高密度、高穗粒重、高結(jié)實(shí)率、抗倒伏、抗病、抗旱）耐密高產(chǎn)廣適育種的新思路，以該思路為基礎(chǔ)，他創(chuàng)建了基于莖稈拉力及穿刺力等結(jié)合分子標(biāo)記、早代耐密性選擇、多環(huán)境穿梭鑒定、雜種優(yōu)勢分群和增密配合力測定的一系列新技術(shù)，由此構(gòu)建了高效育種技術(shù)體系，并創(chuàng)制了一批優(yōu)良新自交系，如育出耐低氮高收獲指數(shù)高產(chǎn)、耐密抗倒、耐旱、抗病的CL11、NG5、HD568等一批優(yōu)良自交系。

在黃長玲培育出的20多個中單玉米新品種中，中單808和中單909為國家主導(dǎo)品種，品種累計(jì)推廣面積超過1.05億畝，為國家增產(chǎn)糧食超過55.5億公斤，作物科學(xué)研究所至今獲品種權(quán)使用費(fèi)已超過3000萬元。

其中，從1990年選配到2007年推向市場，黃長玲用17年的堅(jiān)持，使中單808品種在生產(chǎn)中發(fā)揮重大作用。他培育出的中單808具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的明顯特點(diǎn)，該品種為大穗、大粒型品種，在2004年和2005年的國家區(qū)試西南組試驗(yàn)中，產(chǎn)量均居參試品種第一位，表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，增產(chǎn)顯著。

通過對中單808果穗雜種優(yōu)勢產(chǎn)生的分子機(jī)理進(jìn)行研究，黃長玲發(fā)現(xiàn)了中單808高產(chǎn)背后的秘密。他發(fā)現(xiàn)在小穗分化期及小花分化期，兩個等位基因會受到順式調(diào)控，由此會產(chǎn)生互補(bǔ)表達(dá)，這就會將中單808的基因表達(dá)調(diào)節(jié)到最優(yōu)的加性表達(dá)范圍。而這些加性表達(dá)基因會廣泛參與到幼穗發(fā)育中的生物合成和代謝過程中，對中單808穗發(fā)育雜種優(yōu)勢的產(chǎn)生起到了重要的作用，這也是中單808高產(chǎn)的主要原因。此外他還發(fā)現(xiàn)父本自交系NG5提供的優(yōu)異等位基因會參與到穗發(fā)育中的氮代謝過程中，這對中單808雜種優(yōu)勢產(chǎn)生做出了重要貢獻(xiàn)。

黃長玲培養(yǎng)出的中單808除了高產(chǎn)這一特點(diǎn)，籽粒品質(zhì)也很好，籽粒容重735g/L，粗蛋白含量10.02%，粗脂肪含量4.68%，粗淀粉含量74.20%，賴氨酸含量0.30%，均已達(dá)到一等飼料用玉米的國家標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，中單808還表現(xiàn)出了廣泛的生態(tài)適應(yīng)性，其耐旱、耐瘠薄、綜合抗性好，可廣泛種植在我國西南區(qū)四川、云南、貴州、重慶、湖南、湖北、廣西和東華北區(qū)北京、天津、河北等地。

自2007年審定至2017年截止，中單808已經(jīng)累計(jì)推廣面積達(dá)到3185萬畝，是我國西南區(qū)國審品種中產(chǎn)量最高的品種，也是我國西南平壩區(qū)推廣持續(xù)時(shí)間最長，推廣面積最大的優(yōu)良品種。比對照平均每畝增加103.7公斤，累計(jì)為國家增收糧食33.03億公斤，產(chǎn)生了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。黃長玲表示，該品種還有望在市場持續(xù)推廣10年左右，平均年推廣面積達(dá)300萬畝左右，累計(jì)可推廣3000萬畝，按每畝增加100公斤計(jì)算，可為國家增產(chǎn)糧食30億公斤。

在山東德州高產(chǎn)配套技術(shù)展示田了解中單909表現(xiàn)情況

永遠(yuǎn)行走在科研路上

對于黃長玲來說，科研沒有止境，他一點(diǎn)點(diǎn)摸索，不斷地革新育種技術(shù)。從前育種只能依靠傳統(tǒng)技術(shù)，到后來黃長玲開始嘗試通過實(shí)際的育種情況總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，再到結(jié)合現(xiàn)代分子技術(shù)，從單個分子標(biāo)記到多個分子標(biāo)記，再到全基因組選擇，黃長玲一步步堅(jiān)定地走著自己的玉米育種之路，一點(diǎn)點(diǎn)通過更先進(jìn)的技術(shù)改良創(chuàng)造種質(zhì)，提升育種效率。

在逐步的研究過程中，黃長玲漸漸不再局限于理論，而是深入田間地頭，與農(nóng)民親密接觸，在這一過程中他也越發(fā)了解到農(nóng)民的用種需求。因此，他始終堅(jiān)持搞育種的首要條件是要搞清楚農(nóng)民需要什么樣的種子，這樣才能選育出更受市場歡迎的品種。

隨著近年來人口的大量增加，耕地面積的減少，提高單產(chǎn)是保證玉米有效供給的重要途徑。為此，黃長玲針對我國玉米耐密高產(chǎn)廣適品種缺乏，耐密與結(jié)實(shí)性、抗倒性矛盾等瓶頸問題，決定要進(jìn)一步增強(qiáng)品種耐密性，增加種植密度，來提升玉米單產(chǎn)水平。最終，通過“耐密高產(chǎn)廣適玉米品種中單909的選育與應(yīng)用”這一項(xiàng)目，他成功通過高密度選系技術(shù)育成耐密自交系HD568，組配成耐密高產(chǎn)廣適的玉米新品種中單909，創(chuàng)建了高產(chǎn)高效配套生產(chǎn)技術(shù)和模式。

2002年，黃長玲將國外耐密抗倒種質(zhì)的優(yōu)良特性導(dǎo)入昌7-2中后，采用了低世代高密度選系技術(shù)，經(jīng)過回交、自交，南繁北育8代，他成功選育出了耐密性突出、抗倒伏能力強(qiáng)、結(jié)實(shí)性好等綜合性狀優(yōu)良的自交系HD568，該自交系還于2014年獲得國家植物新品種權(quán)。

隨后，在此基礎(chǔ)上，黃長玲以選育出的HD568為父本，成功育成了中單909。他指出，株型緊湊、耐密性強(qiáng)是中單909的最主要特點(diǎn)，也是該品種增產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。與之前培育出的鄭單958相比，中單909比鄭單958株高和穗位低10～15厘米，上位穗葉夾角19°，這使得株型更緊湊，也更加耐密抗倒。灌漿期在5000、6000、7000株/畝的密度下，中單909冠層底部漏光率分別為3.0%、1.0%、1.0%，而鄭單958則分別為3.5%、1.9%、1.1%。

中單909的抗倒伏能力也很強(qiáng)，與浚單20相比，中單909各莖節(jié)直徑大，節(jié)間更短，因此抗倒伏能力較強(qiáng)，株高、穗位以及植株重心高度也都更低。中單909株高及穗位也很適中，還具有重心低、莖稈強(qiáng)壯有力、根系下扎深廣、單位長度的節(jié)間干重較大等多種優(yōu)點(diǎn)。在2010年國家生產(chǎn)試驗(yàn)中，中單909倒伏倒折率之和為1.5%，小于鄭單958的3.9%。2012年河南省多點(diǎn)密度梯度試驗(yàn)結(jié)果顯示，在5750和6250株/畝的密度下，中單909的倒伏倒折率分別為0.42%和1.55%,均低于鄭單958、鄭單528和偉科702。而且從我國玉米主產(chǎn)區(qū)與其他品種的比較試驗(yàn)結(jié)果來看，中單909具備較高的增產(chǎn)潛力。在東北地區(qū)5500～6000株/畝左右比當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)品種產(chǎn)量提高8%～25%；此外在河南新鄉(xiāng)5000～7000株/畝密度下，中單909的產(chǎn)量比浚單20要顯著增產(chǎn)。

除了突出的耐密性和較強(qiáng)的抗倒伏能力，中單909的產(chǎn)性好，產(chǎn)量潛力也很高。中單909屬于中熟中穗型可春播和夏播的玉米新品種，該品種群體產(chǎn)量高，綜合抗性好。2009年—2010年中單909參加了黃淮海夏玉米品種區(qū)域試驗(yàn)，兩年平均畝產(chǎn)為630.5公斤，與鄭單958相比增產(chǎn)了5.1%。此外，在東北的生態(tài)適應(yīng)性與配套栽培技術(shù)試驗(yàn)示范中中單909也表現(xiàn)出優(yōu)越的特性，它在東北地區(qū)高密種植下群體冠層結(jié)構(gòu)適宜，不僅耐蔭性強(qiáng)，群體生產(chǎn)力也很高。

除此之外，中單909的生態(tài)適應(yīng)性也很廣，適宜在黃淮海夏播區(qū)、東北春播區(qū)和西北等部分地區(qū)種植，總體來說綜合抗性良好。與此同時(shí)，中單909的籽粒品質(zhì)好，容重為794g/L，已超過國家一級標(biāo)準(zhǔn)。此外，該品種粗蛋白含量為10.32%，粗脂肪含量為3.46%，粗淀粉含量為74.02%，賴氨酸含量為0.29%，均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)。

在成功育成中單909后，黃長玲又繼續(xù)突破自我，創(chuàng)新集成了中單909區(qū)域配套高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)和模式，實(shí)現(xiàn)了小面積高產(chǎn)突破與大面積豐產(chǎn)增效。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員先是仔細(xì)研究了中單909的高產(chǎn)潛力，根據(jù)品種特性研發(fā)出了合理增密、深松改土、化控防衰等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而創(chuàng)新了不同區(qū)域良種良法配套技術(shù)，集成了3套適用于不同區(qū)域的配套高產(chǎn)高效生產(chǎn)模式。在2010年至2015年間，共有38個點(diǎn)次單產(chǎn)超過1000公斤/畝，其中最高產(chǎn)的每畝達(dá)到了1376公斤。而且在應(yīng)用黃淮海區(qū)域直播密植高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)模式后，畝產(chǎn)提高5%～13%，實(shí)現(xiàn)了大面積高產(chǎn)高效，平均每畝增產(chǎn)糧食66公斤，增加收入146元。通過集成控水控肥、分期揭膜、斷根處理等技術(shù)方法，制定了《中單909雜交種制種技術(shù)規(guī)程》和《中單909玉米親本自交系繁育技術(shù)規(guī)程》，制種產(chǎn)量畝增加32.5公斤，質(zhì)量達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，黃長玲還著手建立了科企合作的新機(jī)制，完善了合作推廣模式，進(jìn)一步加速了中單909的品種轉(zhuǎn)化。

目前，黃長玲育成的中單808已經(jīng)連續(xù)9年被列為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主導(dǎo)品種，而“中單909”也已經(jīng)連續(xù)5年被列為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主導(dǎo)品種。在全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部玉米主導(dǎo)品種中，黃長玲一人育成的品種就占據(jù)了兩席。此外他選育的其他品種，也有許多在區(qū)域試驗(yàn)階段就已經(jīng)被市場、企業(yè)和經(jīng)銷商看好，并在審定前就被公司購買。

在黃長玲心中，育成好的玉米品種就是他一生最重要的事，為此他不停地努力，不斷地前行。認(rèn)識黃長玲的人都說，他似乎一直都在忙碌，很少有閑下來的時(shí)候，他不是下農(nóng)田觀察玉米生長情況，就是與農(nóng)民在一起，為農(nóng)民講解選種用種知識，還會及時(shí)回答農(nóng)民提出的問題。如此忙碌的生活，黃長玲并沒有絲毫疲倦，只要看到玉米產(chǎn)量得到提高，看到農(nóng)民豐收的笑容，他就覺得一切的苦與難都是值得的。

在四川資中縣了解中單808的表現(xiàn)情況