從表觀遺傳的“隱藏密碼”到智能育種的“精準導航”，如今，中國玉米育種正加速駛入“快車道”。

　　4月17日，第九屆全國玉米生物學學術研討會甘肅省蘭州市舉行。本次研討會由中國作物學會玉米專業委員會主辦，多位院士專家、高校學者圍繞玉米種業創新前沿技術展開深入交流。

　　挖掘“隱藏的遺傳寶藏”

　　“部分表觀遺傳修飾能夠在植物中穩定跨代遺傳，由其變異引發的性狀改變可穩定傳遞至后代，為作物性狀改良與環境適應提供了新型的變異來源。”研討會上，中國科學院院士曹曉風的一番話，為玉米育種指明了一條新路徑。

　　曹曉風這一判斷，源于團隊在水稻耐冷性研究領域取得的最新突破。通過連續多代低溫脅迫，其團隊成功誘導水稻獲得可穩定遺傳的耐冷性狀，為作物耐逆育種開辟了全新方向。

　　如何讓玉米在惡劣環境中依然穩產高產?專家們從表觀遺傳調控中找到了突破口。

　　“表觀遺傳調控是指在DNA序列不發生改變的前提下，基因表達發生可遺傳變化的一種調控機制。”曹曉風介紹，當植物面臨逆境脅迫時，表觀基因組會發生動態變化，從而迅速激活或抑制特定防御以及適應相關基因的表達。她指出，育種家應關注能夠穩定跨代遺傳的表觀修飾變異，這些“隱藏的遺傳寶藏”可為耐逆品種選育提供全新資源。

　　華中農業大學教授代明球團隊表示，在抗旱育種中應重視基因的可變剪接變異，這是傳統育種中容易被忽視的調控層次。中國農業大學在站博士后黃亮亮及其團隊提醒，育種家應更加重視稀有變異的挖掘和利用，這些低頻但效應顯著的變異可能是突破育種瓶頸的關鍵。

　　多組學與人工智能加速種質創新

　　西北農林科技大學副教授朱萬超說：“多組學技術催生海量大數據，人工智能助力方法創新。兩者有機結合，加速了種質創新與品種選育進程。”他提出，育種單位應積極構建多組學整合網絡圖譜，結合機器學習挖掘重要性狀調控基因，變“大海撈針”為“按圖索驥”。

　　記者了解到，基于多組學，朱萬超團隊成功挖掘到兩個影響玉米株高和開花期的基因，并結合智能化表型評價、雙單倍體技術和基因組選擇，成功選育出耐密高產新品種陜單910和榆玉21。

　　華中農業大學教授李青提出，在育種中應關注基因內含子區的轉座子插入及其甲基化狀態，這些表觀等位基因的變異同樣是調控農藝性狀的重要靶點。

　　玉米高產潛力的挖掘，同樣是研討會關注的焦點。四川農業大學教授楊桃團隊給出數據：葉片持綠性每延長1天，籽粒產量可提高2%。楊桃認為，這一指標應成為高產育種的重要篩選參數。

　　為抗逆育種裝上“精準開關”

　　會上，蘭州大學教授侯歲穩結合團隊最新研究，為玉米育種如何跑出“加速度”支了實招。

　　“我們找到了一類‘剎車’基因家族——ZmTOPPs蛋白磷酸酶。其中，ZmTOPP1和ZmTOPP4負向調控玉米的抗旱性，ZmTOPP3負向調控玉米的莖腐病抗性。把這個家族中相應的‘剎車’拆掉，玉米對應的抗性就能顯著增強。”侯歲穩打了個比方。

　　侯歲穩同時提醒，不能為了抗性丟了產量。“比如轉錄因子DSD1/ZmICEb，它既調控氣孔發育與耐旱性，又在干旱條件下負向影響產量，簡單‘一敲了之’可不行。”侯歲穩建議，育種中要用好基因編輯這把“剪刀”，對關鍵調控節點進行精準改造。

　　“當前國家大力實施種業振興行動，構建‘產學研用’協同創新體系，著力破解種業‘卡脖子’難題。”蘭州大學校長楊勇平表示，玉米是保障國家糧食安全的“壓艙石”，玉米生物學基礎研究與育種技術創新，是支撐種業振興的核心力量。