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《河南日報(農(nóng)村版)》:為麥鑄“芯”

《河南日報(農(nóng)村版)》,6月27日


為麥鑄“芯”

——訪河南省農(nóng)科院研究員雷振生


   無論是播種面積、單產(chǎn)、總產(chǎn)量,河南小麥均保持全國第一,總產(chǎn)量占全國小麥總產(chǎn)量的四分之一以上,是當之無愧的小麥第一省。
   6月24日,2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎在京揭曉,河南省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家、河南省農(nóng)科院雷振生研究員主持完成的“小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)親本材料創(chuàng)制與鄭麥379等品種選育應(yīng)用”項目,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。
   “小麥國獎”,來之不易。36年來,針對優(yōu)質(zhì)育種存在的技術(shù)不完善、優(yōu)異親本匱乏、優(yōu)質(zhì)品種產(chǎn)量偏低且加工適應(yīng)性窄等技術(shù)難題,雷振生帶領(lǐng)團隊持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān),高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)同步改良、烘烤和蒸煮品質(zhì)兼顧,在種質(zhì)資源創(chuàng)制、育種技術(shù)創(chuàng)新、品種選育和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上,取得了一系列突破。

  種質(zhì)創(chuàng)新  夯實育種基礎(chǔ)
   小麥是我國主要糧食作物之一,黃淮南片麥區(qū)是第一大麥區(qū),也是優(yōu)質(zhì)小麥主要適宜種植區(qū)。
   6月26日,在位于鄭州市國基路與豐慶路交叉口的超市里,糧油貨架上的面粉產(chǎn)品琳瑯滿目,面粉袋上標注的“強筋”“餃子專用粉”“烘焙專用粉”等字樣清晰可見,消費者根據(jù)制作需求在挑選適合的面粉,不少消費者還懂得“強筋做面包,弱筋做餅干”。
   事實上,在相當長一段時間內(nèi),我省乃至全國優(yōu)質(zhì)小麥育種存在技術(shù)不完善、優(yōu)異親本匱乏、優(yōu)質(zhì)品種產(chǎn)量偏低且加工適應(yīng)性窄等技術(shù)難題。
   “我們的優(yōu)質(zhì)小麥品種選育,是從20世紀80年代才開始,起步較晚?!崩渍裆f,面臨的難題也很多。
   在普遍關(guān)注產(chǎn)量提升,實現(xiàn)“吃得飽”,以“量”為導(dǎo)向的當時,單是瞄準優(yōu)質(zhì)小麥品種選育,就需要超前的眼光。
   雷振生從前輩手中接過育種接力棒時,優(yōu)質(zhì)小麥便成為他的重要研究方向之一。
   選育優(yōu)質(zhì)小麥品種、實現(xiàn)“吃得好”,還面臨“巧婦難為無米之炊”的困難?!斑x育優(yōu)質(zhì)小麥,最核心的親本材料,當時非常匱乏?!崩渍裆f,與國外相比,我國優(yōu)質(zhì)小麥親本材料少,更關(guān)鍵的是,無論是國外還是國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)材料,均是蛋白品質(zhì)高的材料,缺少淀粉品質(zhì)兼優(yōu)的親本材料。
   雷振生解釋說,國外小麥面粉制品以面包為主,因而追求與烘烤品質(zhì)相關(guān)的蛋白品質(zhì),但就我國而言,饅頭、面條等才是絕對的“重頭”,要考慮蒸煮品質(zhì)。因此,僅考慮蛋白品質(zhì)難以滿足我國居民的需求。
   瞄準蛋白品質(zhì)和淀粉品質(zhì)的雙提升,經(jīng)過多年努力,雷振生團隊創(chuàng)制出蛋白和淀粉品質(zhì)兼優(yōu)的育種親本豫麥47等種質(zhì),為面包面條兼用品種改良提供了材料基礎(chǔ)。
   目前,雷振生團隊及其他育種單位利用創(chuàng)制的親本及基因資源已育成70多個優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥新品種,豫麥47已成為我國面包面條兼用優(yōu)質(zhì)小麥育種的核心親本。
  雷振生預(yù)測,以豫麥47為親本選育的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥品種,將會很快突破100個。
  技術(shù)創(chuàng)新  高效選育優(yōu)質(zhì)品種
  如果說豫麥47這一核心親本的創(chuàng)制,讓優(yōu)質(zhì)小麥品種選育實現(xiàn)了“有米”可用,那么育種技術(shù)的不斷創(chuàng)新則是成為“巧婦”的關(guān)鍵。
  在從常規(guī)育種技術(shù)到生物育種技術(shù)的轉(zhuǎn)變中,雷振生團隊通過持續(xù)開發(fā)和優(yōu)化蛋白和淀粉品質(zhì)性狀主效基因檢測技術(shù),結(jié)合烘焙與蒸煮品質(zhì)全程遞進式精準鑒定和產(chǎn)量、抗性并重選擇,研創(chuàng)“優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)同步改良、烘焙與蒸煮品質(zhì)兼顧”育種技術(shù),較好解決了優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)難以協(xié)調(diào)、面包面條難以兼用的技術(shù)難題,為優(yōu)質(zhì)品種改良提供了技術(shù)支持。
  在常規(guī)育種條件下,無論是“觀察”籽粒性狀還是儀器測定,都建立在一定數(shù)量的樣本基礎(chǔ)上,準確性不足。
  “相對比較‘粗糙’,精準度不夠,甚至有些情況下難以保證優(yōu)良性狀是否會遺傳至下一代,受環(huán)境等各種因素的影響難以估計?!崩渍裆f。
  為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)品種的高效準確選擇,雷振生團隊不斷開發(fā)和優(yōu)化小麥品質(zhì)性狀主效基因分子標記檢測技術(shù),在國際上首次開發(fā)出對面筋強度具有重要作用的Glu-B1位點5個Y類型高分子量麥谷蛋白亞基分子標記,品質(zhì)優(yōu)異基因的聚合更加準確高效;建立了高通量熒光分型的標記檢測體系,實現(xiàn)了標記檢測技術(shù)的迭代,由過去的日標記檢測不足千份,到現(xiàn)在萬份以上的突破;創(chuàng)建了基于面筋峰值儀的面筋品質(zhì)早代快速檢測技術(shù),實現(xiàn)了蒸煮和烘焙品質(zhì)的早代檢測,提高了優(yōu)質(zhì)品種選擇效率。
  一系列育種技術(shù)的創(chuàng)新,讓品種選育的效率和準確性大大提高。雷振生團隊先后培育出鄭麥379、鄭麥119、鄭麥158、鄭麥005等一系列優(yōu)質(zhì)品種。
  品種創(chuàng)新  找尋豐優(yōu)平衡點
  優(yōu)質(zhì)強筋小麥鄭麥379的選育,是雷振生團隊開展小麥品種創(chuàng)新的一個代表。
  這個品種不簡單:連續(xù)4年成為全國種植面積最大的優(yōu)質(zhì)小麥品種,是小麥第一省的“當家”品種,每年推廣面積接近千萬畝。
  2016年,鄭麥379通過國審,當年河南夏糧總產(chǎn)量達693.2億斤,逼近700億斤“關(guān)口”。此后,河南夏糧總產(chǎn)量均穩(wěn)定在700億斤以上。
  產(chǎn)量攀升的背后,卻有著尷尬的一面:2016年上半年,我國累計進口小麥177.535萬噸,同比增長27.3%,其中河南上半年進口小麥近4萬噸。
  “守著糧倉買洋糧”,凸顯出小麥產(chǎn)業(yè)在供需方面的結(jié)構(gòu)性失衡,這也對我省小麥生產(chǎn)提出了新要求。
  雷振生說,早些年,加工企業(yè)喜歡購買加麥、澳麥等,除了看重其優(yōu)良穩(wěn)定的品質(zhì)外,價格優(yōu)勢也是關(guān)鍵。品質(zhì)不過關(guān),企業(yè)不愿意收購;優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn),農(nóng)民種植意愿不足。這給中國優(yōu)質(zhì)專用小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了不少挑戰(zhàn)。
  小麥生產(chǎn)陷入“優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)、高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)”的“魔咒”,急需從優(yōu)良品種入手,改變現(xiàn)狀。
  雷振生說:“實際上,從育種角度來看,品質(zhì)和產(chǎn)量,其本身就是負相關(guān)關(guān)系?!?br>  高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的矛盾,本身就存在。這也是不少優(yōu)質(zhì)品種難以大面積推廣、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展慢的原因所在。
  “并不是要打破高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的矛盾,而是要在品種選育時找到平衡點,將高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)性狀做到協(xié)調(diào)?!崩渍裆f。
  事實上,不僅是雷振生團隊,省內(nèi)外眾多小麥育種專家在品種選育時,優(yōu)先考慮的是高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性,這是保障國家糧食安全的需要,更是育種者的最重要考量。
  “畢竟我們跟國外尤其是歐美國家的小麥生產(chǎn)有著很大的區(qū)別,我們是要在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提下,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的目標。”雷振生說。
  發(fā)展創(chuàng)新  加快優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)化進程
  選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種,只是優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步。優(yōu)質(zhì)專用小麥品種產(chǎn)業(yè)化進程緩慢的難點,恰恰就在生產(chǎn)階段。雖然小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)定主要受品種的遺傳特性影響,但生產(chǎn)階段依然不能忽視。
  雷振生說:“沒有十全十美的小麥品種,在生產(chǎn)階段,就是要通過管理水平、栽培技術(shù)的不斷精進,充分發(fā)揮品種的優(yōu)勢,盡最大可能規(guī)避劣勢?!?br>  最了解品種特性和優(yōu)缺點的,就是育種單位、育種專家。因此,每一個品種選育后,雷振生團隊就會在生產(chǎn)階段做大量的工作:制訂配套栽培技術(shù),指導(dǎo)種植戶怎么種、如何管等。
  雷振生分析說,優(yōu)質(zhì)強筋小麥要發(fā)揮其強筋優(yōu)勢,生產(chǎn)后期要適當補充氮肥就很有必要,而對于分蘗力強、成穗多的品種,則要控制播量和播期等,預(yù)防后期倒伏。
  在小麥生產(chǎn)模式上,多年來,雷振生團隊提出和建立了“科研+企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”的推廣模式。這套被稱為“雙引擎驅(qū)動,四方聯(lián)動”的推廣模式,取得了很好的效果。
  在生產(chǎn)前端提供高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種;在生產(chǎn)過程中提供全程化技術(shù)服務(wù),并通過新型經(jīng)營主體將技術(shù)要點傳遞至所有種植戶;在加工環(huán)節(jié),根據(jù)企業(yè)需求,制訂配比方案等……科研單位、專家團隊的全程參與和技術(shù)支撐,能大大加快優(yōu)質(zhì)小麥的產(chǎn)業(yè)化進程。
  去年,鄭麥136單品種銷量達1.4億斤;鄭麥918生產(chǎn)經(jīng)營權(quán)以1918萬元的價格成功轉(zhuǎn)讓,刷新了我國小麥單品種轉(zhuǎn)讓價格紀錄……科技創(chuàng)新路上,雷振生帶領(lǐng)團隊堅持科技創(chuàng)新,取得一項又一項新成績。
  “種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著基礎(chǔ)性和核心的作用,作為農(nóng)業(yè)科技工作者,就是要努力開展技術(shù)創(chuàng)新,培育出更多的好品種、大品種,為確保國家糧食安全、實現(xiàn)小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出我們應(yīng)有的貢獻?!崩渍裆f。