何以為“糧”——楊凌小麥良種頻頻入選“國(guó)家隊(duì)”的背后

2024-06-27 11:13:12 作者:王晨曦

6月18日,高翔教授在展示小麥株穗系種子。

日前,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布公告,審定通過了135個(gè)小麥新品種。其中,陜西11個(gè)小麥新品種入選,均為楊凌選育。

據(jù)統(tǒng)計(jì),自1997年楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)成立至今,該區(qū)通過審(認(rèn))定的動(dòng)植物新品種超過1340個(gè)。新中國(guó)成立以來,我國(guó)黃淮麥區(qū)小麥品種6次更新?lián)Q代,4次都是楊凌品種主導(dǎo)的。

楊凌小麥良種為何能頻頻進(jìn)入“國(guó)家隊(duì)”,為國(guó)家糧食安全貢獻(xiàn)關(guān)鍵力量?

一場(chǎng)與小麥的對(duì)話

夜來南風(fēng)起,小麥覆隴黃。眼下,陜西1400余萬畝小麥已完成收獲。

6月18日,在西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院的小麥籽??挤N室內(nèi),小麥育種專家、該校教授高翔拿起一小袋小麥種子,正在仔細(xì)“考量”。

“隨著小麥完成收割,工作轉(zhuǎn)入室內(nèi)考種環(huán)節(jié)?!备呦枵f,“小麥單株單穗分類標(biāo)記、完成脫粒后,我們就開始考種,挑出特別優(yōu)秀的株系,再進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)?!?/p>

籽??挤N室內(nèi),每一捆小麥、每一包種子都貼有標(biāo)簽,上面記錄著一串?dāng)?shù)字。對(duì)于這些“育種密碼”,高翔了然于心:“‘2024’是指今年收獲,‘7’指第7代,‘63’是第63排,‘011’是第11行。有了這串?dāng)?shù)字,就能確定小麥株穗在試驗(yàn)田里的位置。”

今年,高翔教授團(tuán)隊(duì)在50畝試驗(yàn)田中種植了近3萬個(gè)小麥株穗系。經(jīng)過田間觀察選擇,只有1萬個(gè)左右的株穗系能進(jìn)入室內(nèi)考種環(huán)節(jié)。隨后的考種會(huì)繼續(xù)嚴(yán)格評(píng)判,篩選出30%左右的“幸運(yùn)兒”,送進(jìn)化驗(yàn)室做品質(zhì)分析,從而確定下一年度小麥試驗(yàn)的種植規(guī)模等內(nèi)容。

“這只是一個(gè)小環(huán)節(jié)?!备呦韪锌粋€(gè)小麥品種的培育,往往需要10余年時(shí)間。

今年,高翔教授團(tuán)隊(duì)選育的西農(nóng)9112通過國(guó)審,在產(chǎn)量與抗倒伏方面表現(xiàn)優(yōu)異。在區(qū)域試驗(yàn)中,該品種連續(xù)兩年增產(chǎn)超過5%,生產(chǎn)試驗(yàn)增產(chǎn)3.7%。

龍口奪糧,“機(jī)”不可失。機(jī)械化收割,不僅節(jié)約人力物力,還能保證小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量。而抗倒伏性,是決定小麥能否機(jī)收的關(guān)鍵性狀。

“長(zhǎng)得齊整的麥子,機(jī)收1畝地的費(fèi)用是60多元,但如果麥子倒了,收割成本就會(huì)大幅增加?!备呦杞忉屍渲械拈T道,“碰到倒伏小麥,機(jī)器收割臺(tái)要緊貼地面,還得逆著小麥倒下的方向收。收割機(jī)要進(jìn)一下、退一下,才能確保收割完整。不僅效率低,還容易傷機(jī)器?!?/p>

培育一個(gè)好品種,不僅需要汗水的“澆灌”,還要有對(duì)這份事業(yè)的情懷。

小麥品種選育,關(guān)鍵在“挑選”。如何從成千上萬的株穗系中選中合適的品種?高翔始終記著老師的一句話——要學(xué)會(huì)與小麥對(duì)話。

“選種”有科學(xué)的技巧,要適應(yīng)農(nóng)時(shí)。高翔說:“播種出苗、分蘗生長(zhǎng),不同時(shí)期,要關(guān)注小麥的不同性狀,了解其耐凍耐旱、抗病抗倒伏等生長(zhǎng)發(fā)育特性?!边@需要頂著太陽(yáng),一遍遍去地里觀察,記錄一組組數(shù)據(jù),還要耐得住寂寞,進(jìn)行數(shù)十年選育與淘汰的“重復(fù)”操作。

“有了足夠的積累,之后的一切才能水到渠成?!备呦枵f。

一列創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的育種“動(dòng)車組”

西農(nóng)877小麥品種通過國(guó)審,是一次強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的結(jié)果。

2018年,西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院進(jìn)行團(tuán)隊(duì)重組,希望改變以往科研團(tuán)隊(duì)“單打獨(dú)斗”的模式,通過學(xué)科交叉實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)資源互補(bǔ)。

彼時(shí),擅長(zhǎng)抗病遺傳資源挖掘的教授韓德俊與研究冷型小麥的副教授王長(zhǎng)發(fā)、研究耐熱分子育種的副教授鄭煒君和從事細(xì)胞工程育種的副教授李春蓮進(jìn)行團(tuán)隊(duì)整合,組建了小麥抗病遺傳與分子育種團(tuán)隊(duì)。

一列小麥育種的高速“動(dòng)車組”——這是帶頭人韓德俊對(duì)團(tuán)隊(duì)的評(píng)價(jià)。

“我負(fù)責(zé)小麥種質(zhì)資源發(fā)掘與種質(zhì)創(chuàng)新,品種的優(yōu)勢(shì)是抗病性好。王長(zhǎng)發(fā)老師研究生態(tài)育種,品種的優(yōu)勢(shì)是豐產(chǎn)和穩(wěn)定性好。鄭煒君老師負(fù)責(zé)耐熱、抗逆基因資源挖掘,李春蓮老師負(fù)責(zé)基于小孢子培養(yǎng)的單倍體育種。”韓德俊說,團(tuán)隊(duì)成員各有所長(zhǎng),就像自帶動(dòng)力的車廂,組合在一起跑出了育種“加速度”。

西農(nóng)877是小麥抗病遺傳與分子育種團(tuán)隊(duì)培育出的第一個(gè)國(guó)審小麥品種,證明了團(tuán)隊(duì)研發(fā)模式的有效性。

“相比于傳統(tǒng)育種模式,我們的優(yōu)勢(shì)在于快與準(zhǔn)。我們清楚小麥育種所選親本的基因組特點(diǎn),知道抗病、耐逆等優(yōu)良基因散落在哪些種質(zhì)資源里,通過分子輔助育種選擇等技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異基因快速組裝和精準(zhǔn)選擇,從而讓育種更加高效?!表n德俊介紹,西農(nóng)877的出現(xiàn)只是“序幕”。隨著育種優(yōu)勢(shì)不斷疊加,團(tuán)隊(duì)還將有大量成果涌現(xiàn)。

種質(zhì)資源數(shù)字化,是小麥抗病遺傳與分子育種團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)重要任務(wù)。2018年以來,該團(tuán)隊(duì)在全國(guó)打造了8個(gè)生態(tài)基地,對(duì)600多份重測(cè)序的小麥種質(zhì)材料進(jìn)行試驗(yàn)種植,搜集種質(zhì)資源基本信息,整合大數(shù)據(jù),開發(fā)數(shù)字化育種工具,從而輔助育種決策。

“簡(jiǎn)單來說,通過多生態(tài)點(diǎn)試驗(yàn),我們能夠知道不同基因組合的小麥品種,在什么區(qū)域、何種環(huán)境下表現(xiàn)最佳?!表n德俊說,“育種要有預(yù)見性,當(dāng)下培育的品種,必須要適應(yīng)未來的氣候變化。有了此前的數(shù)據(jù)積累,通過大數(shù)據(jù)模型模擬試驗(yàn),就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)見性育種?!?/p>

一個(gè)多維度的農(nóng)業(yè)合作場(chǎng)域

2021年3月,陜西全面啟動(dòng)秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)平臺(tái)建設(shè)。楊凌作為我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū),立即推動(dòng)秦創(chuàng)原農(nóng)業(yè)板塊建設(shè)加力提速。

當(dāng)年春天,楊凌聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、陜西糧農(nóng)集團(tuán)等組建的楊凌種業(yè)創(chuàng)新中心揭牌。這是該區(qū)進(jìn)一步深化區(qū)校融合、打造“旱區(qū)種業(yè)硅谷”的重要舉措。

吉萬全是西北農(nóng)林科技大學(xué)教授,也是楊凌種業(yè)創(chuàng)新中心小麥工作站首席專家。

6月19日,在吉萬全的辦公室,隨處可見各種“麥元素”,椅子上擺滿了一捆捆麥穗,桌子上是一瓶瓶小麥種子。談及此次通過國(guó)審的新品種西農(nóng)161,他說:“這個(gè)品種優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋,口感好,適合做面食。最近是畢業(yè)季,我們專門把西農(nóng)161等品種磨的面粉拿出來,給學(xué)生包餃子用?!?/p>

在今年的小麥品種審定中,西北農(nóng)林科技大學(xué)獨(dú)占鰲頭。這源于該校育種人才隊(duì)伍的強(qiáng)大。“學(xué)校有超過70位專家從事小麥育種工作,加上病蟲害、土壤等基礎(chǔ)領(lǐng)域研究人才,育種隊(duì)伍人數(shù)超過100名?!奔f全說,小麥產(chǎn)量提升要靠良種良法配套。該校農(nóng)學(xué)院、資源環(huán)境學(xué)院、植物保護(hù)學(xué)院等通力合作,在品種選育、土壤營(yíng)養(yǎng)研究、優(yōu)良栽培模式等領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,促進(jìn)育種成果涌現(xiàn)。

在區(qū)校融合背景下,農(nóng)業(yè)合作平臺(tái)的作用越來越關(guān)鍵。近年來,楊凌種業(yè)創(chuàng)新中心牽頭組織“小麥新品種觀摩會(huì)”,將育種專家、種糧大戶、種子企業(yè)、科研院所、各地農(nóng)業(yè)部門等聚在一起,形成多維度的農(nóng)業(yè)合作場(chǎng)域,促進(jìn)業(yè)內(nèi)交流。

“今年,我們?nèi)チ税不账拗?、河南永城、江蘇徐州等地,主要是黃淮麥區(qū),在田間地頭展示我們最新的小麥品種,效果非常不錯(cuò)?!奔f全說。

截至去年底,楊凌在黃淮麥區(qū)已建立3個(gè)試驗(yàn)示范站和22個(gè)新品種示范園,累計(jì)推廣46個(gè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、多抗、廣適小麥新優(yōu)品種,推廣面積超過2億畝,糧食增產(chǎn)40億公斤。

自秦創(chuàng)原農(nóng)業(yè)板塊建設(shè)啟動(dòng)以來,楊凌整合農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新資源要素,引導(dǎo)資金、技術(shù)、人才等關(guān)鍵要素向產(chǎn)業(yè)、企業(yè)集聚,推動(dòng)涉農(nóng)成果實(shí)現(xiàn)“聚變”。

2022年,陜西楊凌偉隆農(nóng)業(yè)科技有限公司成為陜西首家具備國(guó)家級(jí)“育繁推”一體化資質(zhì)的種業(yè)企業(yè)。

此次小麥品種國(guó)審,楊凌偉隆公司選育的偉隆302是陜西唯一一個(gè)由企業(yè)培育的品種。

“偉隆302是優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種,品質(zhì)特別好。我們將挖掘其在訂單農(nóng)業(yè)、特種面粉制作等方面的潛力?!睏盍鑲ヂ」究偨?jīng)理徐永林說。

“育繁推”要一體化?!霸诜敝抄h(huán)節(jié),我們計(jì)劃今年秋播種植10萬畝新品種小麥,分布在陜西、河南、江蘇等地,預(yù)計(jì)能收獲4000萬公斤到5000萬公斤種子?!毙煊懒终f,“在推廣環(huán)節(jié),我們于河南、安徽等地成立了分公司、營(yíng)銷中心,建立起自己的銷售網(wǎng)絡(luò),讓新培育的品種走出陜西、走向全國(guó)?!?/p>

 來源:陜西日?qǐng)?bào)

責(zé)任編輯:樊銳祥

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