7月8日,在2025年度国家科学技术奖励大会上,一则来自田间地头、实验室深处的奋斗故事,迎来了属于它的荣光。由中国农业科学院作物科学研究所李新海研究员牵头完成的“玉米抗病耐旱种质改良与创新利用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。这份荣誉的背后,不是一朝一夕的突破,而是26年扎根基础研究、深耕种质源头,一群农科人以“十年磨一剑”的恒心,破解玉米种业“卡脖子”难题的漫长远征。

困境:天生短板,玉米地里的时代考题
玉米是我国第一大粮食作物,其产量占全国粮食总产超40%,直接关系粮食安全与农户增收。“我国并非玉米起源国,种质资源遗传基础相对狭窄,优异抗病耐旱种质匮乏,成为育种的‘卡脖子’难题。同时,病害与干旱常年导致玉米减产15%以上,严重威胁粮食稳产。”谈及最初的科研初心,李新海研究员的话语朴实而沉重。
“没有好的种质,就像巧妇难为无米之炊。”面对田间痛点与产业困境,20世纪90年代项目立项之初,李新海立下初心:往基础源头深耕,摸清玉米种质家底,把种源主动权牢牢握在中国人自己手中。
坚守:廿六载坐冷板凳,攻克基础技术壁垒
基础研究无捷径,唯有久久为功。26年来,团队往返于实验室与田间,聚力攻坚种质鉴定、基因挖掘等底层技术难关。首创玉米纹枯病精准鉴定技术,将抗病种质筛选准确率提高30%以上,填补国内技术空白。同时,创新研发了玉米丝黑穗病、粗缩病及耐旱性高效鉴定技术,使粗缩病毒检测周期从25天大幅压缩至3天,实现鉴定效率“质的飞跃”。依托这些突破性技术,团队从2199份国内外种质资源中精准筛选出331份优异种质,包括221份抗病种质和110份耐旱种质,这些都成为我国玉米育种的重要“战略资源”。同时,团队成功克隆了抗病耐旱新基因12个,首次揭示了ZmGLK36基因通过茉莉酸途径调控抗粗缩病的分子机制。进一步开发出23个分子标记,为抗病耐旱玉米分子育种装上了“精准导航”,让育种从经验筛选迈入基因定向选育新阶段。
破局:自主创制,打造种质改良“中国方案”
发掘优异种质和基因后,如何让其在育种中“发挥所长”,成为又一难题。热带玉米抗病性突出,但光周期敏感,引种至温带会生育期紊乱。为了解决这一难题,团队开创了两大技术体系。一方面,针对热带种质“北上难”的问题,创建了“调控双亲生育期钝化光周期敏感性+抗病选择”的热带玉米改良体系,通过渐进式驯化与群体合成,成功创制出34份抗病新种质,让热带优异性状在温带“安家落户”。另一方面,在温带种质创新中,建立了“遵循有利等位基因互补构建基础群体+抗性基因聚合选择+单倍体诱导纯合”的种质创新技术体系,像“组装先进部件”一样,将多个抗性基因快速聚合到优良自交系中。创制的153份新种质,成为抗病耐旱育种的“骨干亲本”。
生根:扎根田野,以基础研究筑牢种源强国根基
科研成果的价值,最终要体现在大田里。团队利用创制的26份优良自交系,构建了强优势杂交种预测模型,大幅提升育种效率,并成功选育出“吉单27”“东单1331”“中单901”等35个抗多种病害、耐旱性显著增强的高产玉米新品种。其中,多个品种被遴选为全国主导品种和国家区域试验的对照品种,引领了品种迭代升级。据统计,这些新品种累计推广面积达2.49亿亩,增产粮食117.5亿公斤,创造经济效益超206.1亿元,近三年累计推广8509万亩,为国家粮食安全和农民增收作出了重要贡献。同时,团队通过全国356家育种单位分发种质3万余份次,行业利用共享种质育成152个新品种,累计推广5.1亿亩,构建起“资源共享—协同创新—产业应用”的良性循环,极大地推动了我国玉米育种水平的整体提升,取得了显著的社会、经济和生态效益。

致远:固本强基,走好种源自强科技之路
从种质资源匮乏到核心材料自主,从技术空白到中国方案成形,李新海团队26年的深耕攻关,是新时代农业领域践行“十年磨一剑”科研精神的生动典范,也是强化农业基础研究、破解种源“卡脖子”难题的实践样本。
深耕源头方可固本,自立自强方能致远。当前,我国正全力推进科技强国、农业强国建设,持续加强种质领域基础研究,持续强化原始创新、种质创制与成果转化,牢牢掌握种源创新主动权,才能持续筑牢大国粮仓根基,让中国人的饭碗端得更稳、成色更足。
责任编辑:苏芮 单榕





