揭秘農業強“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

　　糧食安全是實現經濟發展、社會穩定、國家安全的重要基礎。山東作為農業大省,糧食連年豐產,堅定扛牢大省責任,維護國家糧食安全。2020年,山東糧食總產量達到1089.4億斤,連續七年穩定在1000億斤以上。

　　種子是農業的“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,由農業大省向農業強省、種業強省轉化。齊魯晚報·齊魯壹點記者探訪山東省農業科學院小麥試驗基地、育種專家,了解山東優質小麥種子的研發過程,揭秘山東糧食持續穩產增產背后的育種科技。

　　小麥單產70年前50公斤

　　如今達到435公斤

　　“山東作為黃淮小麥主產區的六大省份之一,小麥播種面積常年穩定在6000多萬畝,單產、總產量均居全國前列。”1月26日,山東省農業科學院小麥誘變育種創新團隊研究員李新華介紹,山東育成小麥品種的數量和質量一直保持在全國領先水平。

　　山東育成的小麥品種“濟麥22”“濟麥44”“濟麥229”和“魯原502”等多個品種累計推廣面積超6億畝。其中,僅“濟麥22”累計推廣就達3億畝,連續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。“濟麥44”實打畝產766.62公斤,創全國超強筋小麥單產紀錄。另外,“濟麥22”和“魯原502”還先后為我省奪得了兩項國家科技進步獎二等獎。

　　據介紹,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鍵育種技術。截至目前,已經累計收集保存農業種質資源45000余份,培育國審農作物新品種305個、省審1844個,主要農作物良種覆蓋率達到98%,良種對糧食增長的貢獻率達到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,山東小麥單產和總產量逐年增高,單產已經從新中國成立初期的不足50公斤發展到了現在的435公斤,遠高于全國平均的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10年。

　　“目前,小麥品種的培育通常以常規雜交育種技術為主,結合其他育種技術培育新品種,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到純合狀態,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環境下進行選擇,自上百萬育種材料個體中選擇一個優異單株,最終才能培育出能夠適應不同生態環境條件的優良品種”。

　　在濟南章丘就有這樣一塊試驗基地,用于小麥新品種的培育。基地中的小麥試驗田呈規則的長方形,被有序地分割成N個小區。每一個長方形的小塊前都豎著一個帶有不同標號的白色小牌,用以區分各個小區的小麥品種。據李新華介紹,這片試驗田共計200余畝,以2厘地為一個小區,培育著上萬份小麥品系。

　　“每一塊小區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、畝穗數等多個選擇指標,擇優入選。”李新華稱,選出新品種之后,并不意味著育種結束,還需要進行生產試驗。

　　據介紹,經過多年的試驗,待小麥品系達到產量要求后,專家們就會選出4-5個最優品系,參加國家品種審定委員組織的全國小麥區域試驗,只有達到國家審定標準,才能進行品種審定,隨后才會進入市場,進行大面積推廣。

　　寒風凜冽的冬日,一塊塊試驗田中,小麥的嫩苗已經冒出地面好幾厘米,孕育著新的生機。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

　　種子是農業的“芯片”,是農業的源頭。只有打造好農業“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到478公斤,遠高于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、小麥等口糧產需有余,完全能自給。

　　然而,不能忽視的是,我國種業自主創新與發達國家仍有較大差距。存在種業基礎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；研發機構分散,實力偏弱；種業企業規模化程度低,市場競爭力弱等問題。

　　2020年,中央經濟工作會議把種子和耕地問題列為經濟工作八大重點之一；中央農村工作會議提出要開展種源“卡脖子”技術攻關,要堅決打好種業“翻身仗”。

　　“當前我國育種正在逐步從‘經驗育種’向‘精準育種’過渡。”山東省農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量,改良新品種的品質,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資源或基因的發掘、創新、利用和突破性或新技術、方法的應用。通過發掘、創造優異的種質資源和基因資源,加強育種基礎理論研究和前沿技術研究與應用,建立現代精準育種技術體系,提高育種效率。

　　與此同時,不斷開啟創新合作模式。由科學院技術入股,公司出資,共同成立專業小麥服務公司,聯合省內優勢單位,吸納社會資本,自主造血、良性循環,進而打造由政府指導、科企合作的創新合作新模式。將資源優勢有效轉化為產業優勢,在新品種培育、推廣、產業化發展上持續發力,助力山東種業由大變強。（記者 于民星）

　　轉自：齊魯晚報·齊魯壹點

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