揭秘農(nóng)業(yè)強“芯”背后育種科技

育種專家李新華在小麥培育基地查看小麥成熟情況。受訪者供圖

　　糧食安全是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定、國家安全的重要基礎(chǔ)。山東作為農(nóng)業(yè)大省,糧食連年豐產(chǎn),堅定扛牢大省責(zé)任,維護(hù)國家糧食安全。2020年,山東糧食總產(chǎn)量達(dá)到1089.4億斤,連續(xù)七年穩(wěn)定在1000億斤以上。

　　種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,種源安全連接著糧食安全。近年來,山東不斷尋求新突破,由農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強省、種業(yè)強省轉(zhuǎn)化。齊魯晚報·齊魯壹點記者探訪山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥試驗基地、育種專家,了解山東優(yōu)質(zhì)小麥種子的研發(fā)過程,揭秘山東糧食持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)背后的育種科技。

　　小麥單產(chǎn)70年前50公斤

　　如今達(dá)到435公斤

　　“山東作為黃淮小麥主產(chǎn)區(qū)的六大省份之一,小麥播種面積常年穩(wěn)定在6000多萬畝,單產(chǎn)、總產(chǎn)量均居全國前列?！?月26日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥誘變育種創(chuàng)新團(tuán)隊研究員李新華介紹,山東育成小麥品種的數(shù)量和質(zhì)量一直保持在全國領(lǐng)先水平。

　　山東育成的小麥品種“濟(jì)麥22”“濟(jì)麥44”“濟(jì)麥229”和“魯原502”等多個品種累計推廣面積超6億畝。其中,僅“濟(jì)麥22”累計推廣就達(dá)3億畝,連續(xù)9年為全國第一大品種,是全國累計推廣面積最大的小麥品種。“魯原502”累計推廣超1億畝,成為2019年我國三大主推小麥品種之一?！皾?jì)麥44”實打畝產(chǎn)766.62公斤,創(chuàng)全國超強筋小麥單產(chǎn)紀(jì)錄。另外,“濟(jì)麥22”和“魯原502”還先后為我省奪得了兩項國家科技進(jìn)步獎二等獎。

　　據(jù)介紹,近年來,山東相繼攻克了小麥抗條銹病基因克隆等一系列重大關(guān)鍵育種技術(shù)。截至目前,已經(jīng)累計收集保存農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源45000余份,培育國審農(nóng)作物新品種305個、省審1844個,主要農(nóng)作物良種覆蓋率達(dá)到98%,良種對糧食增長的貢獻(xiàn)率達(dá)到47%。其中,“十三五”期間,審定糧食作物品種399個。

　　“隨著小麥育種水平的不斷提高,山東小麥單產(chǎn)和總產(chǎn)量逐年增高,單產(chǎn)已經(jīng)從新中國成立初期的不足50公斤發(fā)展到了現(xiàn)在的435公斤,遠(yuǎn)高于全國平均的380公斤。”李新華介紹。

　　上百萬育種材料中

　　才選出一個優(yōu)異單株

　　一個小麥品種的培育到底有多難?李新華表示,僅從時間上來看,一個新品種的培育就需要長達(dá)10年。

　　“目前,小麥品種的培育通常以常規(guī)雜交育種技術(shù)為主,結(jié)合其他育種技術(shù)培育新品種,即通過將兩個不同類型的育種親本材料組配雜交組合,在不斷分離和純合的自交后代中選擇優(yōu)異單株、培育新品種。”李新華表示,“到第6-7世代,小麥個體單株基本達(dá)到純合狀態(tài),這時候,就可以從這一世代中選出需要的品系”。他還表示,“每個新品種的選育都是種植在不同的生態(tài)環(huán)境下進(jìn)行選擇,自上百萬育種材料個體中選擇一個優(yōu)異單株,最終才能培育出能夠適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境條件的優(yōu)良品種”。

　　在濟(jì)南章丘就有這樣一塊試驗基地,用于小麥新品種的培育?；刂械男←溤囼炋锍室?guī)則的長方形,被有序地分割成N個小區(qū)。每一個長方形的小塊前都豎著一個帶有不同標(biāo)號的白色小牌,用以區(qū)分各個小區(qū)的小麥品種。據(jù)李新華介紹,這片試驗田共計200余畝,以2厘地為一個小區(qū),培育著上萬份小麥品系。

　　“每一塊小區(qū)的小麥品種都有所不同,我們通過比較試驗,對比小麥的株高、成熟期、抗倒伏能力、抗病能力、畝穗數(shù)等多個選擇指標(biāo),擇優(yōu)入選?！崩钚氯A稱,選出新品種之后,并不意味著育種結(jié)束,還需要進(jìn)行生產(chǎn)試驗。

　　據(jù)介紹,經(jīng)過多年的試驗,待小麥品系達(dá)到產(chǎn)量要求后,專家們就會選出4-5個最優(yōu)品系,參加國家品種審定委員組織的全國小麥區(qū)域試驗,只有達(dá)到國家審定標(biāo)準(zhǔn),才能進(jìn)行品種審定,隨后才會進(jìn)入市場,進(jìn)行大面積推廣。

　　寒風(fēng)凜冽的冬日,一塊塊試驗田中,小麥的嫩苗已經(jīng)冒出地面好幾厘米,孕育著新的生機(jī)。看著扛過了低溫寒潮的小麥,李新華一臉欣慰,到今年夏天,這里又將是一片金色的麥浪。

　　培育突破性新品種

　　提高自主造血能力

　　種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,是農(nóng)業(yè)的源頭。只有打造好農(nóng)業(yè)“芯片”,才能牢牢把飯碗端在中國人自己手里。

　　2020年,我國人均糧食占有量達(dá)到478公斤,遠(yuǎn)高于400公斤的世界平均水平。水稻、小麥、玉米等谷物自給率超過95%,其中,稻谷、小麥等口糧產(chǎn)需有余,完全能自給。

　　然而,不能忽視的是,我國種業(yè)自主創(chuàng)新與發(fā)達(dá)國家仍有較大差距。存在種業(yè)基礎(chǔ)研究的總體水平較低；育成的品種多,但較大面積種植的品種少；研發(fā)機(jī)構(gòu)分散,實力偏弱；種業(yè)企業(yè)規(guī)?；潭鹊?市場競爭力弱等問題。

　　2020年,中央經(jīng)濟(jì)工作會議把種子和耕地問題列為經(jīng)濟(jì)工作八大重點之一；中央農(nóng)村工作會議提出要開展種源“卡脖子”技術(shù)攻關(guān),要堅決打好種業(yè)“翻身仗”。

　　“當(dāng)前我國育種正在逐步從‘經(jīng)驗育種’向‘精準(zhǔn)育種’過渡?！鄙綎|省農(nóng)科院作物所研究員劉建軍表示,今后,在小麥新品種培育方面,要不斷提高新品種的產(chǎn)量,改良新品種的品質(zhì),增強新品種的抗病性和抗逆性。

　　在劉建軍看來,突破性新品種的培育取決于突破性種質(zhì)資源或基因的發(fā)掘、創(chuàng)新、利用和突破性或新技術(shù)、方法的應(yīng)用。通過發(fā)掘、創(chuàng)造優(yōu)異的種質(zhì)資源和基因資源,加強育種基礎(chǔ)理論研究和前沿技術(shù)研究與應(yīng)用,建立現(xiàn)代精準(zhǔn)育種技術(shù)體系,提高育種效率。

　　與此同時,不斷開啟創(chuàng)新合作模式。由科學(xué)院技術(shù)入股,公司出資,共同成立專業(yè)小麥服務(wù)公司,聯(lián)合省內(nèi)優(yōu)勢單位,吸納社會資本,自主造血、良性循環(huán),進(jìn)而打造由政府指導(dǎo)、科企合作的創(chuàng)新合作新模式。將資源優(yōu)勢有效轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,在新品種培育、推廣、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上持續(xù)發(fā)力,助力山東種業(yè)由大變強。（記者 于民星）

　　轉(zhuǎn)自：齊魯晚報·齊魯壹點

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