玉米产业现状及问题浅析Word下载.docx

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2009年我国玉米的种植面积达到2898万公顷，较2008年增加18万公顷。

预计2010年中国玉米播种面积为3,056万公顷，较上年增加10万公顷，增幅为0.3%。

2.玉米消费情况

自1999年起全球玉米总需求一直保持在6亿吨以上，并且呈刚性增长态势。

世界玉米消费主要有三个方面。

即使用消费、饲用消费、工业消费。

由于全球人口仍在不断增长当中，世界食用玉米消费量处于自然增长的过程中，稳定在1亿吨以上。

饲用消费是玉米最为主要的消费途径，占总消费比例的70%。

目前，全球饲用玉米的数量呈刚性增长。

工业玉米消费比例以每年0.5个百分点的速度迅速增长。

玉米深加工的产品，由19世纪的淀粉、葡萄糖、饲料、玉米油，到20世纪的变性淀粉、淀粉糖和燃料酒精，尤其是目前作为玉米深加工的两大主导产品淀粉糖和燃料酒精。

二、当前玉米产业的现状及问题浅析

1.种子产业

中国的种子产业不是一个普通的产业，它应该为下游的中国的农业生产提供最先进的技术和产品，积极推广先进的技术和提供技术服务，为中国的农业生产发展作贡献，为中国农民的增产增收作贡献，为全社会的经济稳定和可持续发展作贡献。

1960年代以来单产的持续递增。

1960年代以来我国玉米单产变化的资料，如果以10年为一阶段计算每10年全国单产的平均值，20世纪60年代（1960年至1969年）平均亩产99.3公斤，70年代为161.9公斤，80年代为241.6公斤，90年代为322.2公斤，70、80、90年代分别比上个10年每年每亩增产6.26公斤，7.97公斤和8.06公斤，增产数值与美国70年代（7.97公斤）、80年代（6.6公斤）、90年代（7.52公斤）相近，而相对增产率分别为每年6.3%、4.9%和3.3%，美国同期的相对增产率70年代每年2.7%、80年代1.8%、90年代1.7%。

单产的递增正是由于新品种的推广与不断更新。

在当今化肥和农药的供应基本满足大田生产需要的前提下，作物产量的增长主要靠品种的遗传改良，单产的相对增长率反映了育种研发所产生的遗传增益的大小。

美国几十年来单产的相对增长率终始维持在每年1.7%以上，21世纪以来美国单产的相对增长率为2.0%，我国改革开放30多年来,杂交玉米新品种的选育和推广取得了突飞猛进的发展,先后选育推广了以中单2号、丹玉13号、掖单13号、农大108和郑单958等为代表的一大批优良玉米新品种,促进了玉米单交种的5次更新换代,为我国玉米生产乃至粮食安全做出了积极的贡献。

新品种的在产量、抗逆性等方面的不断突破对玉米产量的提高起到了关键作用，而这些突破正是得益于育种技术的不断改进。

种子是最重要的农业生产资料，优良品种对农作物增加产量和改善品质起着至关重要的作用。

控制种子，就掌握了农业竞争的主动权。

因此，在当今世界，各国政府都把加强种子科技研究，推动种子产业发展，列为促进农业发展的重要举措。

1.1玉米育种现状及问题

1.1.1玉米育种现状

（1）育种投入加大

农业和工业不同，新品种培育和种子生产是高度本土化的产业，严格受制于地域、环境、土壤、气候条件等多种因素，且周期较长，需要较多的投入。

种子从投资研发开始、到培育出产品，然后生产、推广、营销及售后服务，最终获得利润，至少要经过10年左右的漫长周期–如果足够幸运的话。

近几年来，美国联邦政府对农业科技研发的投入约为20亿美元左右的水平，约占联邦政府研发总投入的2％。

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。

先锋种子公司进入中国，从设办事处，建立公司，开展研究，培育品种，瞬间已经过去了十几年。

经过坚持和努力，终于培育出先玉335系列玉米杂交种，获得了农民的认同。

这就需要有足够的耐心毅力和扬弃功利主义。

（2）育种细化，根据不同需求和不同地区生产条件进行

抗逆性育种－资源高效利用与可持续发展。

保护生态环境和围绕生产成本的竞争越来越激烈，耐旱和耐贫瘠种质改良深受重视。

十年前，国外曾针对发展中国家玉米生产的抗逆需求提出“超级玉米”的概念。

这本身是个自我边缘化的概念，但我们要重视它的积极内涵，即强调耐旱、耐瘠、耐高温、低温、耐盐碱和酸性土壤，以及抗病虫草害等特性，实质上就是挖掘玉米的遗传潜力，提高品种对资源的利用效率，建立可持续农业生产和研发体系。

耐旱、耐贫瘠育种干旱是影响产量的首要限制因素，更是发展中国家玉米科学研究的第一优先领域。

常规选择方法能够逐渐提高种质的耐旱性。

CIMMYT利用旱季在亚热带试验站开展耐旱育种，施行密植和严酷的选择压力，选出耐旱、耐瘠和抗倒伏的玉米群体，如TuxpeńoSequia、LaPostaSequia、DTP-1和DTP-2等。

我国用美国2.3倍的化肥，生产了相当于美国50%-60%的粮食，肥料利用效率低，还造成产品中氮残留超标。

提高氮肥利用效率，就等于增加了农民的实际收入。

CIMMYT较早开展玉米耐低氮的遗传改良，通过轮回选择提高群体的氮利用效率。

WKS公司选育的氮高效品种可在产量持平的情况下减少30%氮肥用量。

国内也初步比较了我国玉米种质的氮利用效率，发掘出一些氮利用效率较高的种质，并应用于育种。

Agrama（1999）和Gallais等（2004）在玉米1、6、7、9染色体和第5染色体上还发现了与氮利用效率相关的基因。

抗病虫育种。

植物病原菌经常变异，研究人员应掌握足够的抗病育种资源和多基因遗传系统。

美国GEM计划、Iowa州立大学（ISU）和CIMMYT等培育并发放了大量抗病虫资源。

如GEM计划发放了抗灰斑病材料DKXL212:

N11a-365等；

抗炭疽茎腐病（Anthracnosestalkrot，ASR）材料FS8B（T）:

N180215-255和GOQUEEN:

N160315-276；

抗穗腐病材料NC244、Mp313E、C2011-01_SE32_S17_F2S4等。

虫害除直接影响玉米品质外，还通过倒伏严重影响产量。

CIMMYT发放了亚热带抗虫自交系CML330~338；

热带抗虫耐旱自交系CML339~348；

ISU发放了抗玉米螟自交系C.I.31A、B90、B91、B94、B102、B105、B110、B111等，GEM计划发放了抗螟种质GEMS-0001等，抗玉米西部食根虫（WCR）的AR17056:

N2025和CUBA117:

S1520等以及抗穗部食心虫种质CUBA164:

S2012-444-1-B-B等。

已经对多种玉米病害的抗病基因进行分子标记。

通过比较，发现抗性基因在染色体上的聚集现象相当明显，除染色体7和9外，抗性基因在其他染色体上呈簇分布（如3.04和6.01）。

优质专用型育种-提高产业效率和市场竞争力随着贸易自由化和激烈的市场竞争，农产品质量越来越受到重视，包括商品品质、营养品质、加工品质和卫生品质（食物安全性）。

美国提出高营养（或高附加值）玉米的新概念，目标是增加子粒中的赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸、含油量和有效磷含量（或低植酸），均衡提高饲料玉米的营养价值，充分提高资源利用效率，减少畜牧养殖业对环境的污染。

高赖氨酸玉米Mertz等（1964）发现基因以后，美国和CIMMYT在此基础上培育了硬质胚乳的高赖氨酸玉米，称为优质蛋白玉米（QPM）。

CIMMYT育成并发放了10个QPM群体、20个基因库和58个自交系。

美国TexasA&

M大学（TAMU）、Crow种子公司，以及南非的Natal大学都培育了QPM自交系。

美国TAMU的QPM材料具有早熟、植株较矮、后期脱水快等特点。

最近，鉴定了3个白粒和1个黄粒杂交种。

危地马拉、巴西、玻利维亚、厄瓜多尔、委内瑞拉、加纳、塞内加尔等国家重视选育和推广QPM。

印度、越南、菲律宾、印度尼西亚引进CIMMYT种质，培育适应当地的QPM。

CIMMYT、中国、印度等在QPM育种中采用标记辅助选择，取得显著进展。

普通玉米胚乳蛋白中60%为醇溶蛋白，营养价值比较低。

Huang等（2004）通过反义RNA沉默（RNAisilencing）技术，减少醇溶蛋白积累，改变氨基酸的组成，提高了籽粒的营养品质，这是改良玉米品质的新途径。

高油玉米含油量高，富含亚油酸（4%以上），对软化血管，防止血管硬化等有良好作用，而且籽粒中赖氨酸含量略高于普通玉米，能改善配合饲料的品质。

Alexho、SynD.O群体及其衍生的高油玉米自交系，是高油玉米育种所依靠的主要种质资源。

我国的北农大高油（BHO）、亚一伊高油（AIHO）和硬秆高配抗病高油（KYGHO），并把引进的Syn　D.O和RYD高油的含油量成倍提高，成为高油玉米育种的宝贵资源。

青贮玉米是反刍动物的优质饲料来源。

美国Wisconsin大学是青贮玉米研究中心，培育了一批高能量（高消化率）、低纤维素、高蛋白的青贮专用育种材料，如WisconsinQualitySynthetic（WQS）、WFISIHI和WFOSIL0，其品质不亚于基因的作用。

先锋公司培育的低植酸饲用玉米，比普通玉米降低33%-66%，有效磷含量从28%增加到85%，提高了磷的利用率，用作饲料可使磷的损失减少25%～40%，降低了粪便中磷的排出量。

我国范云六实验室分离出多个植酸酶基因，利用毕赤酵母表达系统生产植酸酶生物技术产品（专利号：

1184156）。

国内外还通过转基因途径培育低植酸玉米，提高畜禽对磷和其他微营养元素的吸收和利用效率。

针对发展中国家铁、锌、维生素A等微营养缺乏的状况，在比尔和梅林达·

盖茨基金会、美国国际开发署、世界银行和丹麦外交部国际发展署资助下，在世界范围内启动了HarvestPlus项目，通过筛选种质资源和遗传改良途径，结合营养学研究，培育和推广富含微营养元素的作物新品种，克服植物性食物中微营养元素不足的缺陷，提高膳食营养水平。

针对某些地区，加强了对品种酒精转化率的改良。

美国现有玉米酒精加工厂150余家，每个工厂年产1亿加仑，需要很多酒精转化率高的玉米；

针对玉米的饲料需求，先锋公司在距总部40公里的地方建立了专门的畜禽饲养试验站，开展玉米饲喂价值的研究及高饲用价值品种的选育和筛选。

（3）新技术广泛应用于玉米育种中

与我国目前热完全热衷于转基因育种和分子标记辅助育种不同，虽然美国转基因育种和分子标记辅助育种已实现工程化应用，在抗虫、抗除草剂、抗倒伏等性状改良方面取得巨大成功，提高了选择效率，创造育种新材料。

但现代生物技术是常规育种技术的升级工具和补充，无论转基因还是分子标记辅助育种，都是性状改良或选择的新手段。

通过农杆菌介导方法获得极早熟转基因材料，须经过回交、自交等常规育种手段才能导入优良杂交种的亲本。

分子标记技术只是辅助常规育种提高性状的选择效率，这两种新的育种工具均离不开常规育种框架。

美国各公司均重视常规育种技术研究，注重拓宽种质基础；

重视常规育种技术积累和人才结构，常规育种与生物技术结合是玉米育种的发展趋势。

分子标记辅助育种技术已成为提高育种效率的重要手段。

孟山都公司拥有世界上最先进、最快速的分子标记测试系统，包括自主研发的不破坏种子发芽率的全自动玉米、大豆籽粒切割机（seedchipper）、全自动DNA提取和PCR检测仪等。

最多2~3周即可完成每粒种子的产量因子、耐旱性、抗病性、抗倒伏等多个性状的标记检测，供育种家选择后种植，明显提升了育种效率。

普遍采用双单倍体育种技术。

先锋公司在单倍体诱导系中加入标记基因，用于单倍体筛选，建立了加倍前的分子标记（如抗病、抗逆性状）选择技术，极大地减少了加倍工作量，使单倍体技术成为选育自交系的重要手段。

在抗虫、抗除草剂转基因玉米育种过程中，用分子标记在杂交和回交分离群体中对外源基因进行鉴定与筛选。

双单倍体育种是选育自交系的重要手段，推动热带种质快速改良。

无论先锋还是孟山都公司，都将单倍体诱导技术作为创造育种材料的重要手段。

在依阿华州立大学也重点研究单倍体育种技术。

其核心是单倍体诱导系的优化和加倍前目标性状的辅助选择。

在美国农部衣阿华引种中心已将单倍体诱导与热带种质改良紧密结合，正在创造一批早熟热带改良种质，值得我国育种家借鉴。

自交系分子识别。

美国玉米自交系均有详细的系谱记载，在此基础上建立了分子标记指纹图谱，因此我国育种者应慎用美国保护期内的玉米自交系。

分子育种，对于群体水平的提高，分子水平育种将会对传统育种（非转基因）方法产生深远的影响，大大提高传统育种的速度，降低传统育种的成本。

比如，利用分子标记辅助育种，可以在回交育种中，节省很多资源，快速达到目标。

在最近的分子育种研究中，植物育种从动物育种借鉴了一种基于基因组的选择方式（GenomicSelection），已经被证明很有效，这种技术可以大大加速育种的反应速度，节省大田实验所需的资源,减少育种人员的田间工作量。

技术优化和多基因叠加转基因玉米已在生产上应用。

第一代抗除草剂、抗虫转基因玉米产品由于外源基因插入引起的非预期效应，一定程度上降低产量。

目前，孟山都公司进一步优化了载体构建和遗传转化体系，实现基因定向转移，创造出新型抗虫、抗除草剂转基因产品，不再影响产量等性状表现。

新型抗除草剂、抗虫转基因玉米品种可增产11%左右。

同时，拥有8个基因（2个抗除草剂基因和6个抗虫基因）的转基因产品即将上市。

该产品的上市可以尽量规避杂草对除草剂的抗性风险，预防“超级杂草”，也可以抗多种病虫害。

孟山都公司开发的耐旱转基因（CSPB，蛋白调节基因）玉米即将商业化。

该玉米在干旱胁迫下产量显著增加，但在非胁迫条件下产量增益不大，干旱地区种植效果明显。

该转基因产品正在等待FDA和EPA批准，并已在适宜区域进行较大规模测试，预计2012年上市。

孟山都公司开发出“农达”杀雄制种技术。

其原理是在花粉形成期喷施“农达”除草剂杀死母本的花粉，植株生长正常，且不含新的转基因成分。

该技术可提高制种纯度，降低去雄工作量和生产成本。

该基因与抗“农达”除草剂的基因相同，只是启动子不同。

据称，先锋公司已经获得控制雄性不育的基因，该基因控制花粉细胞质中的蛋白质合成，造成花粉败育，所转基因不遗传给杂交种后代，即商品玉米中不含转基因成分；

容易获得保持系和恢复系。

玉米高产基因已进入大规模研究阶段，N高效利用和控制茎秆弹性基因克隆得到重视。

孟山都公司正在大规模研究高产基因，据称这是一种调控基因，可增加产量6%~10%；

其作用途径是增强光合作用和细胞功能，表现为增加粒数。

在功能基因组分析基础上的N高效利用基因及控制茎秆弹性基因的研发也得到广泛重视。

第四代抗除草剂转基因产品的主要特点是：

抗3~4种除草剂，喷施任何一种除草剂均会起到同样效果，可避免诱导产生超级杂草。

第四代抗虫转基因产品的主要特点是继续开发、使用新型和叠加多个抗虫基因，同时辅助以基因组学技术（如RNAi基因），增强基因的抗性强度。

信息技术，在全球化的育种项目中，如果信息不能集中并统一科学管理，实验系统中的误差积累会使科学实验变得没有任何意义。

整个工作流程必须通过合理的分工，合作有机的协调统一，才能实现数据化育种。

大型的育种数据库，整合谱系信息，育种流程信息，实验数据信息，育种人员信息，实验站操作信息是数据化育种的基础，没有这些，育种人员得到的，只是积累了海量误差的一堆excel表格。

不是所有的数据都对决策有帮助的，给予错误的数据的pipeline育种，可能还不如基于经验的有效。

pipeline的精髓在于，分工，精确，高效。

缺一不可。

即便是对于经典育种，利用信息技术升级提高育种效率也是势在必行的。

1.1.2我国玉米育种存在的问题

（1）新品种选育技术滞后，条件设施不配套

我国玉米杂种优势利用技术比较先进，但与西方发达国家相比，支撑种子产业发展的能力还有较大差距。

在发达国家，数量遗传学原理和现代统计学技术、分子标记辅助育种、品种基因型与环境互作及气候环境分类、杂种优势预测、双单倍体育种、转基因育种等方面都已经在跨国种子企业得到了广泛应用。

我国在这些技术领域相对较封闭，缺乏国际合作与交流，育种的数量遗传学基础薄弱，统计学技术应用不普遍不深入，与国外差距呈扩大趋势，缺少具有自主知识产权的目标基因，尚未建立规模化转基因操作技术平台，分子标记辅助育种研究进展缓慢。

现有设施和科技项目投入分散，低水平重复较多、未能形成引领产业发展的现代育种技术平台；

布局有待优化，装备水平急需提升。

（2）种质资源研究滞后、共享率低

种质资源是育种的基础。

发达国家拥有庞大的公益性研究机构从事大规模、程序化、数据化、永久性的种质改良、创新和利用平台，支撑种子企业的技术和产品创新研发。

企业在重视种质资源收集、改良与创新的同时能够实现企业内部全球各试验站之间即时交流和共享。

我国从事玉米种质资源基础研究的单位很少，育种家在种质资源改良、创新和利用方面比较重视玉米的抗病性和丰产性，忽视抗逆性的深入研究。

育种科研单位很多，包括企业在内，我国玉米育种者的数量远远多于美国，但规模小，互相重复且高度分散，研究水平低，同一单位各课题组之间都难以实现资源交流和共享，在整体上降低了育种效率，形成不了核心竞争力。

目前我国保存的种质资源利用率不足5％，并缺乏有效、深入和规范的评价数据。

缺乏前育种研究，对育种研究的支撑作用很微弱。

（3）育种体系及方法差异、限制规模发展

在育种目标方面，国外的优良品种除具有常规的优质、高产、抗病、抗逆特性外，还具备种子耐加工损伤，栽培管理简约、适宜高速精量机械播种、机械去雄和产品适宜机械收获的优点。

跨国企业的育种家以配合力和产量测试数据为主要依据选育自交系和杂交种。

该方法是建立在长期多点、大规模测试和计算机数据管理的基础上，具有高效率和持续稳定等优点。

先锋公司在全世界设立1000多个测试基地，每年测试上百万组合。

不同气候和土壤类型条件下所有数据采集、分析均通过机械和电子设备程序化作业完成。

经统计分析和多轮淘汰，筛选出优秀的杂交组合进入商业推广。

每个杂交种在商业化之前至少在150多个试验点和200多个农民地块进行测试。

程序化和标准化是规模化商业育种的管理基础。

我国育种家多采用以表型鉴定为主的经验育种法培育自交系。

首先根据经验对目标性状做出预期，在田间根据预期进行人工选择，具有一定的偶然性和较多的不确定性。

过分依赖育种家的经验限制了育种规模的扩大。

由于科研单位育种规模小、设施条件不足和缺少经费等限制，多数只在育种本部设点测试，少数较大的单位也仅设3～5个测试点，每个试验点土地规模小且管理粗放。

1.2种子生产、加工、销售行业现状及问题

新育种技术的应用使大量优良品种不断出现，也需要对育种行业大量的投入，国家对农业的投入远远不能解决这种需要，美国玉米育种取得成功也得益于其领先世界的种子行业，杜邦先锋、孟山都、先正达等一批先进的大型跨国种子公司更是在世界种子行业中获取丰厚利润。

他们在多年的发展中也累积了大量优势，在种业的激烈竞争中游刃有余。

我国是一个农业大国，常年农业用种量在125亿公斤左右，巨大的种子需求量使得我国种子市场日趋成为国际种业竞争的焦点。

2002年我国加入世界贸易组织后，这既给我国种业发展带来了一定的机遇，也使我国种业面临着具备资金、技术和经营优势的国际跨国种业集团的挑战。

如何使我国种业适应新的形势需要，加快技术创新和体制创新，立足国内市场，着眼于国际市场，把我国种业做大、做强，是我国种业发展必须解决的问题。

1.2.1种业现状

（1）行业高度集中，企业规模越来越大

在发达国家，由于长期的竞争，企业不断的并购重组，种子行业已经形成了寡头垄断的格局，少数几家大的种子集团垄断了世界种子行业的大部分市场。

行业的集中一方面有利于实现资源优化配置、产品优势互补和提高经济效益，另一方面有利于充分发挥种业集团公司的规模优势。

根据国际种子贸易联合会1998年统计，1998年世界种子年营业额超过1亿美元的企业有22家，其中美国有8家，法国有5家；

这22家企业当年的营业总额达到了75亿美元，约占世界种子市场份额的50%左右。

在美国的玉米种子市场上，共有190多家经营机构，其中营业额排在前十位的十家企业占据了市场份额的80%，其中先锋公司占了40%，迪卡占了10%。

墨西哥的圣尼斯公司则拥有世界蔬菜种子市场份额的26%。

种种迹象表明，未来世界种业的集中程度会越来越高，将逐渐形成少数几家跨国公司垄断经营世界种业的格局。

2010年世界玉米种子市场份额如下：

孟山都，33%；

先锋，30%；

先正达，9%；

Agreliant,7%；

陶氏益农，4%；

其他，17%。

（2）高新科技和人才成为未来种业竞争的焦点

种业竞争的焦点之一——生物技术

目前，世界种业研究已从传统的常规育种技术进入依靠生物技术育种阶段。

科学家已从单个基因的测序转到有计划、大规模地测绘水稻等重要生物体的基因图谱，全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验。

所以这些都表明，未来世界种子产业竞争的焦点主要是生物技术，尤其是基因工程和细胞工程。

生物技术向人类展示了种业的巨大发展潜力，创造着农业革命的未来。

许多发达国家已明确提出了“向生物技术要产量”的口号，如美国先锋公司利用转基因技术，已开发并推广了转基因抗虫玉米、抗除草剂玉米和转基因大豆，效益显着。

生物技术的产业化发展也推动了种子产业的并购重级，加速了行业的集中。

如美国孟山都公司在收购迪卡公司以后，又以17亿美元收购了德尔塔与松地种子公司，进入了农业生物技术育种的领域。

种业竞争的焦点之二——人才

人才是企业发展最重要的因素。

在知识经济时代，知识正取代资本成为企业经营的重要因素，企业的竞争最根本的是知识的竞争，而知识的竞争归根结底是掌握知识的人才的竞争，种子企业也不例外。

一方面，企业需要大批科研人才，即育种专业技术人才，这是把科技物化为生产力的重要因素，是提高种子企业科技创新能力、增强发展后劲的关键。

另一方面，还需要优秀的企业管理人才——种业企业家，即具有企业创新管理理念、能够根据企业内外环境适时整合企业资源、积极推动企业经营管理、组织机构、管理制度的创新、有效实现企业经营管理目标的企业管理人才。

（3）兼并重组成为企业发展方向，种子公司向规模化、集团化、国际化发展

不断的并购重组，向规模化、集团化、国际化方向发展已经成为当今世界种子企业的发展方向。

由于种子产业本身巨大的经济效益和其对农业发展的特殊战略意义，世界各国都把种子产业放在突出的位置，以种子产业的发展推动农业的发展。

与此同时，各大跨国公司也纷纷调