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1、先锋公司的育种研发管理经验和对我们的启示按语： 国家玉米产业技术体系在春节过后即开展了关于玉米种业的系统调研,同时还进行了关于中外玉米育种能力的调研和讨论，共形成 4 份报告。现把其中两份关于玉米育种技术和育种能力的报告公布在玉米简报上，供各地农业行政主管部门、玉米科技人员、企业管理人员参考，同时也征求各方面的意见，特别是征求领导机关、行政管理部门、科技人员和企业的意见。欢迎领导和专家提出批评意见和指导。国家玉米产业技术体系首席办公室先锋公司的育种研发管理经验和对我们的启示一、先锋简介先锋良种国际有限公司是杜邦旗下的全资子公司。1926 年成立，总部设在美国衣阿华州约翰斯顿市，1973 年上市
2、，1976 年在中欧和亚洲建立新市场，1999 年与杜邦合并。目前在全球近 70 个国家设立了分支机构，2008 年在全球的种子贸易额为 20.165 亿美元，市场份额占 25.2%。是世界上最大的玉米种业公司。1983 年，先锋公司在北京农业大学设立联络站，进行玉米品种试验。直到 1996 年才找到适合中国生产条件的种质，然后开始在中国的育种研发和投资。1997 年设立了杜邦先锋北京办事处，1998 年建立铁岭先锋公司，并在辽宁铁岭和河南新乡设研发中心，分别研发春、夏播玉米品种，开始针对中国市场进行育种和测试。2002 年末，与登海种业成立合资公司；2006 年，成立敦煌种业先锋海外有限公司
3、。先锋在中国的研发是自主完成的，两家合资公司只是在生产和商业销售上合作，不涉及育种研发和技术转让。至 2008 年底，已有 17 个先锋育成的品种通过国家或省级审定。按播种面积计算，约占国内玉米种子市场的 6%。二、先锋公司玉米育种的基本模式及特点1、育种基本模式先锋公司在全球的育种模式简图先锋总部 世界 70 个国家设办事处、126 个育种试验站、全部为企业管理科研育种铁岭 试验站 河南 试验站 中国共 4 个育种试验站，近 600 人。拟建吉、黑、鲁 3 个站山东试验站（在建） 黑龙江站（拟建）初始种质来源于总部，育成新系及数据与总部联网世界共享 分两群，F2/F3 测交（地点 年份70
4、增产）并同时选系测试机械化、电子化、联网 雇员10 几人，年投入 1000 万左右经费试验田 50- 60 亩/点30 个点成都 试验站 吉林试验站（拟建）北京 试验站2、育种基本模式的特点（1）资源共享，不断更新在受雇用期间所有育种家均可凭本人专有密码进入内部网络，在世界 126 个试验站之间规范地交流和共享种质资源。先锋公司的育种者利用此平台围绕其技术核心来充实和使用来自世界各地的种质资源。目前拥有全世界 60%以上的具有极大遗传潜力的玉米种质资源，使其能够在 80 多年研究积累的基础上创造出越来越好的新产品。先锋公司历史上有 33 个优良自交系的系谱直接影响美国 40以上的杂交种应用面积
5、，并间接地影响其他杂交种的遗传组成。（2）类群简化，效率极高先锋公司把种质资源的杂种优势类群简单地划分成母本（SS）一群，父本（NSS ）一群，不管来自世界哪里的种质资源，凡与 SS 有配合力的种质统统划入 NSS。这就保证了两群间的遗传多样性逐渐增加，在保持 SCA（特殊配合力）的同时，侧重提高群内的GCA（一般配合力） ；产量也随之稳步提高。选育自交系主要是以 GCA 为标准，根据自交系在杂交种的表现来评价和筛选，不为农艺表现和育种经验所左右。品种与选系基本同步，不因育种人员的变动而受重大影响，保证选育工作的连续性。（3）指标准确，执行严格育种试验系统分为自交系培育、杂交种配制和选拔、优秀
6、品种鉴定、最优组合的定位和推广四个步骤。杂交种评价指标不搞繁琐无用的数据海洋，只针对市场需求，制订的育种目标简单而容易操作，并严格执行：广泛区域的优良表现；产量及综合性状的稳定性；具有市场竞争力；具有对主要病害和干旱的抗性；杂交种遗传多样性；制种的难易度。（4）试验规范，手段先进先锋公司从事的是大规模、程序化、数据化的流水线（Pipeline）式商业育种管理。育种手段先进（试验的机械化和电子化）是其成功的关键因素之一，也是育种规模化的前提。目前先锋公司试验设计、试验用种分包和排列、播种、试验标牌和田间记载簿管理、数据采集、收获、数据分析、决策和保存、冬繁和育种材料决选都贯通着机械化和电子化。应
7、用成熟的育种资料分析软件系统，确保程序化和标准化。（5）技术领先，结合紧密杜邦先锋已经成功开发的转基因产品有抗虫和耐除草剂转基因玉米（TC1507 和 59122） 。分子标记辅助育种、大规模双单倍体育种技术的应用都已成为常规育种方法之外的重要补充手段。通过将基因比对、基因转移等新技术与传统的育种方法相结合发掘更新、更优良的种质资源，并获得一大批突破性的优良自交系用于育种。（6）人员素质与工资标准拥有高素质的综合性研究团队，全球正式员工约 16000 人。育种人员约占员工的 1/5 左右，博士占育种人员的 1/3，均有极高的工作热情和很强的危机感，能综合利用来自世界各地的种质资源和最新的科学技
8、术。员工佣金、待遇较高，先锋公司招聘中国育种家年薪人民币一般为 30-50 万元，从中国招聘的年轻硕士研究生的年薪金也在 10 万元左右。（7）育种方向与资金投入先锋公司内部主要科研方向：以改良种质资源和提高产量为中心课题。通过生物工程手段培育抗病、虫和耐除草剂品种，减少粮食损失，降低农民的生产成本和投资风险；通过提高粮食和饲料品质来创造更多的附加价值和用途。先锋公司始终将研发领域的投入作为企业的核心优势，每年投入销售额 8-12%的资金用于玉米育种研发，经费达 2 亿多美元。三、中国与先锋公司育种差别的比较分析1、种质资源共享性的分析种质资源是育种的基础。先锋公司拥有大规模、数字化、程序化、
9、永久性的种质资源管理和利用平台。育种家可以在全世界 126 个试验站之间规范地交流和共享种质资源。虽占有全球玉米种质资源的 60，但先锋仍很重视种质的继续收集与创新。我国从事玉米育种的单位较多，技术力量雄厚，但规模小且分散，力量不能整合，同一单位各课题组间都难以进行资源交流共享，在整体上降低了育种效率，形成不了核心竞争力。目前，我国的种质资源还存在流失现象。国外公司进驻后，更会加大种质资源的收集力度，甚至不惜重金购买。一些经过多年培育、具有很好适应性的优良种质一旦流失，将会使育种单位失去竞争优势，造成重大损失。2、育种方法与技术上的比较（1）育种资源与类群划分不同先锋公司的试验站遍及全球，为应
10、对大量复杂的种质资源和杂种优势反应，把玉米种质划分成母本（SS）一群，父本（NSS）一群而形成自己的技术核心：不管来自世界哪个地方的种质资源，均根据与测验种的杂种优势反应而分入两个群。这简化了种质资源管理，大大提高了育种效率。我国的玉米杂种优势模式长期受育种经验摆布，是一个较为被动和无意识的过程。杂种优势类群因不同的历史时期、地域和育种目标形成了不同的分类方法，国内外种质资源被分割成许多个随心所欲和经常混乱的利用模式，随着种质扩增和改良，杂种优势模式会越来越捉摸不定，在这样杂种优势类群划分得过于复杂的状况下很难提高育种效率。（2）选育自交系的方法不同目前育种过程主要有两种类型的选择方法，我国育
11、种家多采用经验育种方法。它是以经验为核心的定向选择技术，表现为首先对目标性状做出预期，再根据预期在田间进行人工选择。第二种方法是数据化选择育种。先锋和国外公司多采用此方法，它是以配合力或产量为主要标准，只依据测试数据进行选择，或仅对少数目标性状进行测试，如普通品种选育，只对产量、收获时含水量和抗倒性进行测试，而不考察与目标性状相关的其他性状。具体有以下几方面差异：性状考察的准确性 经验育种者凭经验判断决定家系的取舍，育种家不同，对预期目标便有不同的选择结果。用数据反映目标性状，考察简单，描述准确，易于操作；育种家的作用 育种家是经验选择和田间操作的主体。而数据选择的主体是工人，田间操作者将准确
12、的数据汇报给育种家或统计专家，后者根据数据进行选择。育种家只安排测试方案，其他工作均由工人和计算机完成；工作量 经验选择时育种家的工作量很大。而数据选择时工人的工作量大，育种家的工作量主要体现在测试程序的完善和数据分析；对育种家的依赖 经验选择完全依赖育种家，育种家离开意味着工作的停顿和材料的丢失。数据选择的育种过程更像是流水线，育种家的离开对工作进展没有太大的影响；选择量和成本 经验育种的选择量由育种家的观察能力、调查能力和时间而定，对一个育种家而言是相当有限的，扩大选择量的方法只有增加育种家的数量。数据选择的量主要由工人的工作量确定，扩大选择量可以通过增加工人数量来实现，成本远低于增加育种
13、家；工作的重复性 育种家根据经验进行选择时，对已经被目测淘汰的组合需要重新了解时，必须重做组合，而数据选择可利用清晰的数据记载，对组合进行不同角度的分析；共享性 育种家经验的差异会降低材料的共享性，同时为满足不同育种家的观察，同样的组合及测试往往要重复进行多次。而数据选择育种的数据可以最大限度地共享，因而减少了不同育种家和试验站之间的重复工作。（3）新育种技术应用程度不同育种的新技术、新方法如分子标记辅助育种、品种与环境互作及气候环境分类、杂种优势预测、双单倍体育种、转基因育种等都已经在先锋公司得到了广泛应用。我国在研究和应用这些新技术选育玉米自交系和杂交种方面还存在很大的差距。而经验育种阻碍
14、了对新技术的采用，不利于新技术与常规育种方法的结合。3、测试规模、水平、精准度比较杂交组合田间测试试验的精准度决定现代商业育种的成败。先锋在全世界各地区设立一千多个产量测试基地，每年测试上百万个杂交组合，在不同气候和土壤类型条件下的产量、株高、农艺性状等数据经统计分析、多轮淘汰，只有十万分之一被选中商业化。每个杂交种商业化之前至少在 150 多个试验点和 200 多个农民的地块种植测试。所有试验站的数据采集、分析通过机械作业一次完成。如此大规模的研发体系如果没有标准化的操作技术和育种程序作为支撑，则会降低总体效率，因此程序化和标准化是大规模商业育种的重要管理基础。在我国，由于育种单位的规模、资
15、金等原因，多数单位只能在育种本部设点测试，好一点的可以有 3-5 个测试点，一般也只目测筛选出少数主观认为是好的组合才测试产量。我国从事玉米育种研究能力比较强的科研单位在省内外一般设有测试网点 10-20 个或者更少，每个试验点 1-2 亩或多一点，仅投入极少的经费维持试验运行，规模小，各地水平参差不齐，管理粗放。试验材料多为一年数据，可靠性较差。4、软、硬件等基础支撑条件比较（1）硬件系统先锋公司几十年前就已经实现了机械化、电子化，从 Almaco 的 cone 式播种机、到 SRES 的 mounted 式真空精量播种机，从 2 行、4 行到 8 行，效率越来越高。玉米生育期间全程机械化操
16、作，Almaco 的脱粒机测产系统大大提高了育种效率。在种子生产上修建全自动专业化的种子加工生产线和现代化的种子质量控制部门等。我国育种家还处在较原始的管理状态。从手工播种到手工点播器（国外上世纪三十年代的产品） 。近年，国内也有些单位购买了 Almaco 小区播种机和脱粒机，但应用范围不大。无论从播种，到各种目标性状的鉴定，还有测产，逐渐走向机械化，达到高效快速准确，这是玉米育种手段的发展方向。（2）软件系统先锋公司有专业软件工程师研制开发出成熟的各种先进、实用的育种资料分析与试验数据统计分析软件系统，确保育种研发的程序化和标准化。我国育种家是以经验为核心的定向选择，基本上没有专业分析软件用于育种。5、体制机制、人员素质的分析先锋中国区从最初的 5 名职员，到目前已有近 600 员工。其中育种人员占比例较大。近年随着国外种业强势进入中国市场并建立研发机构，国外公司以年薪数十万元的优厚待遇，招聘高学历的育种专业人员。面对国内育种等科技人员待遇的低下与外企高薪优厚待遇的诱惑，加速了我国育种技术人才的流失。我国拥有世界最庞大
