粮食稳产高产是保障国家粮食安全的关键,在全球气候异常频发、极端高温、降水不均等气象灾害增多的背景下,依托作物育种实现品种改良,是提升作物气候适应性、挖掘增产潜力的重要途径。
玉米是我国第一大粮食作物,四大主产区地域跨度大,各地光、温、水等气候条件差异悬殊,产量制约因素各不相同,厘清品种改良对气候胁迫的适应性调控效应,以及不同产区气候敏感性的变化规律,对针对性开展玉米育种、保障产区粮食稳产至关重要。
目前,相关研究多聚焦单一产区或短期产量分析,缺乏长时序、大样本、多区域的系统性研究,难以精准量化品种演进对玉米增产的实际贡献,也无法明晰不同产区玉米对高温、降水等气候因子的敏感性差异,导致玉米育种工作缺乏贴合各地气候特点的精准指导,难以高效选育出适配各产区的抗逆高产品种,制约了玉米抗逆稳产能力的提升。
针对现有研究的不足,中国农业大学尹小刚团队选取我国四大玉米主产区为研究对象,整合20年间近5万条观测数据,开展长时序、大尺度的定量分析。研究首先量化了品种改良演进对玉米长期增产的贡献幅度,明确了品种演进的增产效益;其次逐一剖析各产区玉米产量的主要气候制约因子,探明东北、华北产区高温胁迫,以及西南、西北产区降水异常对玉米产量的影响差异;
随后深入分析品种改良进程中,各地玉米对温度、降水胁迫的敏感性变化规律,揭示了不同产区品种气候适应性的演变特征。本研究明确了各玉米主产区的气候逆境特点和育种改良方向,为因地制宜开展抗逆高产玉米品种选育、提升玉米气候适应能力、保障各产区粮食稳产增产提供了详实的数据支撑和科学的理论依据。
尹小刚,中国农业大学农学院教授,博士生导师,主要从事耕作学与栽培学相关的教学科研工作,兼任中国农学会耕作制度分会秘书长。先后主持国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金项目(3项)等项目课题10多项。以第一或通讯作者在权威学术期刊发表研究论文30多篇,以主要作者在FAO官方出版学术专著2部,以主要完成人获省部级科技进步一等奖2项。担任FieldCropsResearch和AgriculturalSystems编委,担任NatureFood和Global ChangeBiology等20多个高水平SCI期刊审稿人。
https://www.nature.com/articles/s41467-026-71045-3