科迪华 - 矮杆玉米可将株高将降低30%，穗位高降低 25%

日期:05-20-2024

当植物育种家、研究人员、农学家和农民谈论矮杆玉米带来的可能性时，"旧的东西又是新的 "的兴奋之情显而易见。杂交种可能是新的，但缩短植株高度的过程却不是。矮杆可以使茎秆更强壮，每英亩可以种下更多的植物，而不会有无法收割的风险。这种类型的生产系统是由世界著名的农学家诺曼-博劳格在 1950 年代中期用小麦遗传学开发的。这项成功的工作后来被复制到水稻上，极大地提高了两种作物的产量。

尽管自从 Borlaug 和他的团队完成他们的工作以来，这个概念一直是可行的，但它还没有在玉米杂交种中获得广泛的应用。这并不意味着研究的缺失。远非如此。

Cory Christensen 是 Corteva Agriscience 公司的玉米管道开发负责人。他的工作是在玉米管道中形成新的产品概念，从构思或开始，并通过开发过程的每个阶段来指导它们，直到它们准备好推出。

"矮杆玉米并不是一个新的想法，但是人们对它的兴趣已经迅速升温，"克里斯滕森说。"在过去的 10 年里，我们仔细分析了大约 20 种不同的遗传方法来使玉米植株变矮，我们的研究人员已经确定了其中的一种性状方法，它具有我们想要的特征。

"在 2020 年和 2021 年大风事件袭击中西部的同时，我们对这一性状也越来越有信心。由于我们拥有该性状的本地等位基因版本，我们完全有能力开发并推出一套杂交产品，向市场介绍这一概念。杂交种在具有我们的性状的大风下表现出了出色的抗逆性，我们相信种植者会在其他方面实现这一好处。"

Christensen 很快指出，降低株高的玉米的其他优势包括：设备更容易进入地面，以便施用肥料和其他投入。还有可能以更高的密度种植，提高每英亩的产量潜力。具体的管理建议正在制定中。

为农民提供价值是新杂交种开发的原因

含有降低株高特征的初始杂交产品正在评估中，并将在本十年中期上市。

"我们的目标是让种植者有机会体验这些产品，看看它们的表现是否像我们预期的那样，"克里斯滕森说。"最重要的是，它们必须为客户的经营提供价值，就像我们发布的任何杂交种一样。

"他补充说："重要的是要了解我们正在遵循我们正常的产品开发流程。"我们正像对待其他杂交种一样来处理这个问题。我们已经采取了一些新的、商业化前的近交品种，即未来杂交种子产品的父母，并将它们转化为带有我们的性状的矮化近交品种。这些新的潜在的杂交产品正在通过我们的产品特性试验来进行。"

在任何新的杂交种推出之前，产品特性化试验将在整个玉米种植区进行，至少两年时间。产品开发团队希望观察遗传和环境的相互作用，以便在向种植者推荐时有坚实的信心。此外，他们正在评估各种密度下的性能，并在推出时对种植密度提出合理建议。

矮杆玉米提供了有益的新技术

Corteva 的研究人员必须解决如何定义降低株高的玉米概念，了解其遗传学，确保数据的正确性，以及如何确定产品的特征并推出。他们还必须考虑遗传学和长期植物育种计划是什么样子的。

"Corteva Agriscience 公司评估区负责人 Brandon Wardyn 说："当你想到所有的机械进步、化学进步和技术进步时，我把矮杆玉米看作是另一项技术，而这项技术恰好是遗传技术。

"它改变了植物的一些物理特性，所以这改变了我们需要为不同的性状进行育种的方式，即与耐风性有关的性状。鉴于这种新的可站立性水平，它可以真正打开我们可以操作的遗传空间。 植物育种的一个基本原则是，当你把压力从一个性状上移开时，你可以把它应用于不同的性状。"

纵观玉米育种的历史，研究人员能够让植物在相对同步的情况下 "吐丝和散粉"。这在 30 年前是一个比现在更大的问题，因为育种已经解决了这个问题。今天，育种家们将在矮小身材的玉米上做类似的事情。

"Wardyn 说："降低身材的玉米将打开我所说的'农艺游戏书'。"它将允许我们回去重新评估一些基本的农艺原则，让我们看看如何改变它们以获得更高的产量。"

"行业和种植者在这方面的成功率将决定降低株高的玉米是否或以多快的速度成为常规。潜力是存在的，但仍有很多如果需要考虑。"

正在进行测试

有相当大的减产玉米面积在测试中，而且还在增长。

"Wardyn 说："我为我们拥有的程序感到自豪。"是的，我们想提供减产玉米，但首要的原则是它必须适合我们的客户。我们不能让任何客户处于风险之中，我们不会这样做。当我们推出一个产品时，我们会以一种使客户获利和成功的方式进行。另外，我们会通过分享它的优势和劣势来推广它。这种思路是我们所有团队成员每次会议的一个有目的的部分"。

他指出，降低株高的玉米不会要求任何客户进行重大的 "换铁"，也不会要求他们在操作设备时进行大规模的转变。

"Wardyn 说："当我们开始打开农艺游戏书时，我想这是对一些人来说会变得有趣的地方，当我们开始优化实践时，会根据客户操作的地方而有所不同。"这可能意味着不同的行配置、不同的肥力方案或很多东西。这些做法将随着时间的推移而发展，这将是令人惊讶的事情。

"我认为农业产业是先进的，在技术上是精明的，当你看到一个产业得到一种技术，有可能改变被认为是基本农艺的东西，并真正改变这些原则，这将是很有趣的。这当然不是每天都会发生的"。

有些事情将保持不变。矮秆玉米仍然是具有类似于常规玉米的遗传学的玉米。无论是通过肥力、杀真菌剂，还是通过杀虫剂，农民都会有办法来优化它。因此，现在的期望是，标准做法将足以种植出有利可图的作物。

"Wardyn 说："作为一个玉米育种者，对我来说，降低株高的玉米最令人兴奋的事情是，从理论上讲，我们将能够从一些对高大玉米很重要的农艺性状上减轻一些选择压力，比如风的性状和茎杆宿根。

"从历史上看，这些是最大的产量限制因素。因此，当我们以前推出一个产品时，所有这些问题都必须得到解决。有了矮秆玉米，我们不能忽视这些性状，但我们可以减轻一些选择压力。想到，当你解除农艺限制和释放遗传潜力时，产量可以达到多少，我感到很兴奋。这就像我们以前没有的新工具出现了。"

农民可以期待什么

Corteva 育种者选择的缩短玉米的性状是均匀的。克里斯滕森说，预计植株高度会降低约 30%，穗高会降低约 25%。

在与种植者讨论降低株高的玉米时，Christensen 经常被问到两个问题。一个是关于穗高，以及它是否会变得太低而无法收获，另一个是该性状如何应对各种站立性问题--脆性茎秆宿根、根部宿根和其他。"到目前为止，在我们对不同基因和不同环境进行的所有研究中，我们的杂交种的果穗始终高于 24 英寸联合收割机头的阈值，而且我们观察到在人工和自然风的处理下，可站立性有很好的改善。我们对迄今为止减株型杂交种如何应对这些挑战感到满意"。

"Wardyn 说："我们很快就会在全国各地的示范田里种植减产玉米，供种植者参观。"它们的设置方式将引起讨论，让人们亲身体验，并向现场的当地专家提问。

"在我们推出之前，我们会有一个完整的数据集，就像我们现在对任何新的杂交种所做的那样。我告诉人们，它正在经历 Corteva 玉米杂交种的评估过程，就像其他 Corteva 杂交种所做的那样。我为我们对它们进行的稳健的特征分析感到自豪。要想通过评估是很难的"。

Wardyn 总结了降低株高的玉米的最佳部分。

"如果你擅长种植高大的玉米，你就会擅长种植矮小的玉米。"