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北京雜交小麥新組合制種增產 30%

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“三夏”之際,北京市農林科學院河南鄧州雜交小麥產業化基地傳來一個令小麥育種界感到振奮的消息:“在中試階段,我們發現了一個新組合,制種產量能達到400公斤/畝以上,一下子提高了30%,實屬不易!”北京雜交小麥工程技術研究中心副主任張風廷說,“雖然還只是在試驗階段,但這也是很大的突破了。通常情況下,制種產量能提高10%就讓人感到十分欣喜了”,因為制種產量是長期制約雜交小麥產業化的最大技術瓶頸。

據了解,一個雜交小麥的新組合從發現到應用要經過漫長的階段,要經過親本創制、組合選育、產量比較、中試制種、審定等幾個階段才能推向市場,至少需要10年以上。每年北京雜交小麥科研團隊利用新培育的近千份光溫敏不育系和恢復系,在河南鄧州基地配制約3萬個雜交小麥組合,再經過北京和鄧州兩地雜種優勢測試,從中篩選出500-1000個雜種優勢較強的組合開展制種試驗和多生態區產量測試,最終能夠進入中試階段的新組合不足50個。

張風廷說:“這次發現的新組合如果能通過審定進入生產,通過比現有品種制種產量的提高,可降低制種成本15%以上,種植戶的用種成本也會隨之減低,能夠更好地促進雜交小麥的推廣應用。”

作物雜種優勢利用作為現代農業科技發展的重大成果,長期以來為世界糧食安全做出巨大貢獻。目前,世界主要國家的玉米、水稻、油菜和蔬菜種子雜種化已經分別達到95%、50%、60%和90%。然而小麥作為世界第一大作物,卻也是唯一沒有成功實現雜種優勢利用的糧食作物。實踐證實,雜交小麥在豐產、節水、抗旱、耐瘠薄等方面綜合優勢明顯,與常規小麥相比,可增產20%以上,節水30%—50%,用種量減少30%以上。據專家預測,如果雜交小麥推廣應用達到與雜交水稻同等水平,就可以解決新增5000萬人的口糧,對保障我國糧食安全意義重大。

正是由于這些突出優勢,雜交小麥被認為是今后大幅度提高小麥產量的首選途徑,全世界各國都在努力尋找開發利用小麥雜種優勢的方法。然而,雜交小麥作為世界性難題,全世界已進行了百年的不懈研究,仍沒有實現研究上的突破。上世紀我國小麥雜種優勢利用主要以跟蹤發達國家的“三系法”和“化殺法”兩種途徑,但由于上述兩途徑存在著一系列難以克服的科學瓶頸與環境污染等問題,至今未能實現雜交小麥的大面積推廣應用。

“笑著進來,哭著出去。”不少人這樣形容雜交小麥研究。“從遺傳上看,水稻和玉米是兩倍體,而小麥是六倍體,注定了小麥雜交種研發的復雜性。”北京雜交小麥工程技術研究中心主任趙昌平說。

年復一年,從四五月份的小麥花期開始,趙昌平就帶領他的北京雜交小麥團隊每天10多個小時,一朵一朵地觀察針尖兒般大小的麥花。“我們的人就像螞蟻搬家一樣,追著小麥的生長期跑,每年1月到3月在云南的元謀基地,4月到6月最忙,往返于河南鄧州和北京兩地,同時6月和7月份云南又要進行夏播,8月、9月河北壩上又要忙起來,10月北京、鄧州開始播種了,11月又是云南……在播種、授粉及收獲等關鍵時刻,大家就常住在基地,一個多月回不了家是常事。”趙昌平和同事們的工作年表就是這樣緊湊,每年一半以上的時間都是在各個基地度過的。別人搞研究一年做一季,他們要做三季;別人一年做三五百個組合,他們一年要做三五萬個組合。

長久的堅持,北京雜交小麥團隊終于在二系雜交小麥上取得了重大突破。自1992年以來,北京市農林科學院等科研團隊在國際上率先發現了小麥光溫敏雄性不育現象和材料。歷時20余年堅持自主創新,創制出了一批增產20%以上的強優勢雜交小麥新組合,首創了“中國二系雜交小麥技術體系”,攻克了小麥雜種優勢利用“育性恢復、高效制種、優勢組合”三大技術瓶頸,實現了從材料發現、理論創立、技術突破到生產應用,實現了我國雜交小麥研究從長期跟跑向領跑地位的歷史性轉變。該體系被公認很好地解決了國際上近百年的科學難題,使中國成為第一個利用不育系實現雜交小麥商業化的國家。雜交水稻之父袁隆平院士對此給出了高度評價:“中國二系雜交小麥技術體系的率先創立,是中國原創性成果,居世界領先,是作物科學的一項重大突破,將對提升世界糧食生產發揮重大作用。”

“近年來,京麥9號、京麥179、京麥21等8個豐產穩產性好、抗旱節水能力突出的雜交小麥品種陸續脫穎而出,累計示范推廣200余萬畝,平均增產約20%。”趙昌平說。

趙昌平很清楚,科研育種上的突破只是為雜交小麥應用打開了一扇大門,而要想真正壯大發展必須強強聯手,推進科企合作,走產業化道路。

2011年,北京市農林科學院和中國種子集團有限公司聯合組建成立了中種雜交小麥種業(北京)有限公司,通過全產業鏈科技創新的高效銜接,建立雜交小麥商業化育種體系,率先實現了雜交小麥全產業鏈的貫通。

為了加速雜交小麥種子生產基地建設,在京豫對口協作項目的背景下,2017年3月,北京市農林科學院和鄧州市政府共建了國家雜交小麥項目(鄧州)產業化基地,成立雜交小麥產學研一體化發展的創新型平臺,這也是我國首個雜交小麥產業化基地。此舉旨在打造國際領先的雜交小麥產業化平臺,搶占國際高端種業戰略制高點。鄧州雜交小麥產業化基地預計2020年可形成年生產與加工1500萬公斤小麥雜交種的能力,可為小麥糧食生產提供約200萬畝的優質種子。目前,鄧州雜交小麥產業化基地在鄧州市湍河街道、腰店鎮、劉集鎮、孟樓鎮、十林鎮、林扒鎮及南陽宛城區打造了1.5萬畝雜交種生產基地。

作為北京市農業高技術育種的標志性成果和“北京名片”工程,京麥系列雜交小麥目前已進入產業化跨越式發展的重要戰略機遇期。近年來,依據鄧州雜交小麥產業化平臺,北京雜交小麥在京津冀等麥區快速應用的同時,也成為“一帶一路”倡議實施的重要內容和成果。


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任选9场第14014期