科技日报记者 颉满斌
“团队历时15年研究，创新出玉米细胞核雄性不育制种技术（以下简称核不育制种技术），目前，该技术已经连续多年在甘肃、新疆和海南等杂交玉米制种基地进行试验示范，完全具备产业化条件，对继续推进我国生物育种产业化，保障国家粮食安全有着重要意义。”7月15日，由全国农业技术推广服务中心举办的杂交玉米细胞核雄性不育制种技术观摩培训会在甘肃张掖举行，会上，中国农业大学赖锦盛教授向参会人员分享了这个喜讯。
突破传统瓶颈，创新技术优势尽显
玉米杂交种应用虽起步早，但不育化制种技术长期不成熟，依赖人工或机械去雄。利用雄性不育系生产杂交玉米种子，是降低生产成本、提高杂交种纯度、发挥杂种优势、提升玉米单产的有效方法，但实现难度极大。
“核不育制种技术的出现，为这一难题提供了完美解决方案。”赖锦盛介绍，该技术集成转基因保持系、种子分级装置及标记筛选方法，实现雄性不育系高效扩繁和杂交种子高纯度生产。其创新之处在于，运用获得中国专利有效保护的技术，如籽粒大小标记、籽粒颜色标记和植株形态标记，能在播种前、种植苗期至植株散粉前等多个环节，简易区分不育系与保持系。这能使玉米杂交种生产田的母本植株达到产业化要求的不育化效果，显著降低制种成本，提高种子纯度等质量指标。
在竞争优势方面，核不育制种技术使用与籽粒大小和植株形态等性状相关的基因，创制的不育系和保持系具备独特优势。它们可简易高效分选，有双重质量控制保证不育化效果。同时，该技术克服了核质互作雄性不育（CMS）种子掺混风险高、易受专化小种侵染、育性不稳定等缺陷。
7月15日，记者跟随相关专家、企业家组成的观摩团走进位于甘肃省张掖市甘州区大满镇的玉米智能核雄性不育制种新技术示范田，放眼看去，玉米植株排列规整有序，株距、行距精准一致；田埂上，每隔一段距离就插着一块小标牌。
“自2022年起，核不育制种技术在海南、甘肃、新疆、山西和吉林等多地开展试验示范。”赖锦盛介绍，在试验示范中，该技术产业化优势显著。降低玉米制种去雄成本的同时，减少制种企业管理成本；在相同栽培管理水平下，利用该技术扩繁的不育系制种较人工去雄制种平均增产10%以上；推动制种代繁产业向高技术模式快速转型，带动制种基地产业升级，提高产业集中度；促进我国制种基地布局合理化发展，解决甘肃、新疆和山西等制种基地人工去雄劳动力缺乏、种植管理难度大等问题。
政企学研携手，推动产业升级加速
目前，核不育制种技术由中国农业大学授权四川天能璟秀生物科技有限公司（以下简称天能璟秀）进行产业化开发。在推进产业化进程中，天能璟秀联合成都瀚辰光翼科技有限责任公司，研发智能除杂机。瀚辰光翼是国内领先的生物育种智能自动化供应商，深度融合智能自动化、生物技术与人工智能，为育种到制种的种业全产业链提供高效、精准的智能化支持，助力农业现代化转型升级。瀚辰光翼创始人张晗博士介绍，该智能除杂机由载具、图像采集模块、图像识别模块、除杂机构、位移测量模块、电源模块等构成，基于机器视觉与深度学习算法，结合高精度位移传感器和RTK定位技术，实时定位紫色（复雄植株显性标记）杂株杆径位置，驱动除杂机构精准切除杂株，显著提升除杂效率。
记者在当日举行的观摩会上看到，这款智能除杂机通过优化底盘结构与动力分配系统，实现了原地灵活转弯功能。无论是狭窄的田埂过道，还是作物行间紧凑的空间，它都能轻松调整方向，无需大幅后退或绕行，大大节省了转向时间与作业空间，确保每一寸土地都能得到及时、精准的除杂处理。
此外，针对玉米不育化制种中去除杂株等影响种子纯度的关键瓶颈，该系统通过自动化清除紫色杂株，有效提高杂交制种纯度，加速推进规模化不育系制种流程的标准化与自动化。
该项玉米细胞核雄性不育制种技术分别于2023年和2024年连续两年入选农业农村部农业“火花技术”成果库。
“生物育种产业是我国新一轮科技革命和产业变革的关键领域之一，玉米雄性不育制种技术在杂种优势利用过程中的核心地位，决定了其在生物育种产业发展中的重要意义。”赖锦盛表示，该技术在我国和球制种细分领域具有明显竞争优势，将对我国生物育种产业化发挥推动作用，是种业发展的新质生产力。
（科技日报记者 颉满斌 摄）
