循环育种要以一般配合力为核心

张世煌

（中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081）

循环育种要以一般配合力为核心

张世煌

（中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081）

商业育种的“5句话”（立足现有种质基础，以我为核心，向两边推开，循环育种，高密度育种）强调“以我为核心”，现在怎么又说要以一般配合力（GCA）为核心呢？这不是矛盾吗？其实，这是两个不同的范畴。从育种策略来说，“以我为核心”是原则，是理论基础；选自交系施行循环育种，要以一般配合力（GCA）为核心，这是标准。

1 育种原则

商业育种的“5句话”，也就是企业pipeline管理的5条基本原则，这是商业育种的理论基础。虽然世界各国玉米育种的杂种优势模式都是建立在SS×NSS这个基础上，但具体到某一个国家、某一个区域、某一个企业，仍要建立自己的育种技术核心。这句话的含义是把杂种优势模式落实到“以我为核心”的种质基础上。这是原则，是种质改良与创新的出发点。“走猫步”和“狗熊掰棒子”就是不讲原则，丢失理论核心。

2 育种标准

选育自交系的基本策略是两个杂种优势群的循环育种。在这个前提下，如何选育优良自交系？其核心标准是GCA。经验育种不做早代测验，不是根据GCA数据进行选择，而是根据表型选自交系，具有很大的盲目性和偶然性，总体遗传进展必然缓慢，社会效率很低。

十几年前，一位从事多年育种工作的老先生说过，玉米育种只有GCA效应，没有SCA（特殊配合力）效应。他很敏锐，但这话说绝对了。SCA是客观存在，只是杂交育种几十年下来，随着杂交种产量的提高，SCA对增产的贡献率已经从70%下降到不足20%，杂种优势也严重下降，以后会继续下降，所以容易被人们忽略，但不会消失。

循环育种的本质是提高GCA效应，这就使商业育种变得简单化；但SCA对循环育种和“向两边推”起到指引方向的作用，就好比秤砣虽小却压千斤。秤砣是看得见的物体，而GCA和SCA都看不见，只能测试。这就提出一个育种的选择标准，在选育自交系前期阶段只选择GCA，到了后期才衡量SCA效应。前者是基础，是主要选择标准，取决于基因加性效应的累积，所以要在前期选择；后者相对次要，取决于基因之间的非加性效应。不是这样的话，就解释不清Mo17和黄早四怎么会配出那么多优良组合了。

3 育种大趋势

循环育种逐渐积累有利等位基因频率，提升了一般配合力效应。比较美国80多年来自交系和杂交种的演变趋势，为什么种质的农艺性状和抗逆性越来越好，一般配合力越来越高？从表面看，自交系和杂交种的产量潜力都稳步提升，而且累积性地提升了抗逆性；但本质上，循环育种累积了有利等位基因的加性效应，于是自交系的一般配合力逐渐上升。在这过程里，大多数人只是看到个别品种的变化，而我们要站在高处，看到所有品种的平均变化趋势，即玉米育种整体水平的稳步提升或倒退，同时，增益速度也很重要。所以，宏观分析才是最可靠的。

美国跨国公司对Mo17和B73为代表的两类种质的改良已经过了18轮或19轮，最近采用新技术后几乎每3年就改良一轮，而我们差不多同一时代的四平头种质至今只改良了4轮，平均14～15年才改良一轮。更不用说我们在选育二环系过程中普遍不做早代测验，盲目性很大了。缩小这个差距不能靠偷窃，也不能靠运气。要老老实实积累育种材料群体中有利等位基因频率和提高种质的一般配合力水平，这是买不到、偷不来的！

如果说唐四平头和黄早四反映出我们当时的育种水平与美国的差距已经非常小，那么以后几十年则逐渐扩大了与美国的差距，这中间发生了严重的技术倒退，主要体现在育种的基本思路和技术路线上，应该从理论上找原因，然后制定技术对策。

4 育种新策略

企业施行循环育种必然要制定一个pipeline流程，再选育二环系的早代测验配合力，决定家系的取舍。如果每5年循环一轮，30年下来，通过6轮二环选系，积累的一般配合力就很高了，农艺性状也会有很大改观，特别是抗逆性会明显提高。

18年来，一些专家教授对提升中国玉米育种技术和种质水平没有采取主动措施，正如农业部某干部说的，他们就没有思路！如果技术人员稍微“读一点书”，也不至于此；稍微做一点工作，虽然不一定就能撵上跨国公司的水平，但总不至于主动倒退。

5 奋起直追

痛定思痛，国家玉米产业技术体系的育种团队，包括参与科企合作的企业和各个试验站，都要按照前育种研究的思路，建立pipeline为特征的循环育种技术流程，在S2、S4和S6中测验配合力。选系过程主要是测验一般配合力（GCA），商业育种阶段重点测验特殊配合力（SCA）。同时，南繁北育、DH育种，加快循环选系的流程，把我国商业育种积累一般配合力的速度提高到接近跨国公司的水平。

在育种实践中，通常不必计算GCA和SCA效应，而是根据杂交种的产量来进行选择。但不同阶段采用不同的测试方法，实际上测验了不同的配合力效应。

以GCA为核心的循环育种，就一定不要再 “走猫步”，更不要“狗熊掰棒子”。至今还有育种者偏好这两个育种方法，二者纠缠在一起，实际上抛弃了自己的种质基础，也就是抛弃了好不容易积累起来的等位基因频率。商业育种要坚定“以我为核心”的原则，然后以一般配合力（GCA）为核心选育二环系。

国家玉米产业技术体系推动公益性的前育种研究，虽然可以衍生许多新种质，但更重要的目的是向企业推广、示范商业育种流程和引领玉米育种的方向与技术路线，引领种质改良与创新和商业育种的管理流程。这将是一个较长期的过程，要脚踏实地，一步一步前行，逐渐积累种质，积累有利等位基因频率，积累商业育种的管理经验。这才是提高企业竞争力的根本途径。