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北京杂交小麦新组合制种增产 30%
作者:    发布于:2019-10-08 12:43   

     “三夏”之际,北京市农林科学院河南邓州杂交小麦产业化基地传来一个令小麦育种界感到振奋的消息:“在中试阶段,我们发现了一个新组合,制种产量能达到400公斤/亩以上,一下子提高了30%,实属不易!”北京杂交小麦工程技术研究中心副主任张风廷说,“虽然还只是在试验阶段,但这也是很大的突破了。通常情况下,制种产量能提高10%就让人感到十分欣喜了”,因为制种产量是长期制约杂交小麦产业化的最大技术瓶颈。

据了解,一个杂交小麦的新组合从发现到应用要经过漫长的阶段,要经过亲本创制、组合选育、产量比较、中试制种、审定等几个阶段才能推向市场,至少需要10年以上。每年北京杂交小麦科研团队利用新培育的近千份光温敏不育系和恢复系,在河南邓州基地配制约3万个杂交小麦组合,再经过北京和邓州两地杂种优势测试,从中筛选出500-1000个杂种优势较强的组合开展制种试验和多生态区产量测试,最终能够进入中试阶段的新组合不足50个。

张风廷说:“这次发现的新组合如果能通过审定进入生产,通过比现有品种制种产量的提高,可降低制种成本15%以上,种植户的用种成本也会随之减低,能够更好地促进杂交小麦的推广应用。”

作物杂种优势利用作为现代农业科技发展的重大成果,长期以来为世界粮食安全做出巨大贡献。目前,世界主要国家的玉米、水稻、油菜和蔬菜种子杂种化已经分别达到95%、50%、60%和90%。然而小麦作为世界第一大作物,却也是唯一没有成功实现杂种优势利用的粮食作物。实践证实,杂交小麦在丰产、节水、抗旱、耐瘠薄等方面综合优势明显,与常规小麦相比,可增产20%以上,节水30%—50%,用种量减少30%以上。据专家预测,如果杂交小麦推广应用达到与杂交水稻同等水平,就可以解决新增5000万人的口粮,对保障我国粮食安全意义重大。

正是由于这些突出优势,杂交小麦被认为是今后大幅度提高小麦产量的首选途径,全世界各国都在努力寻找开发利用小麦杂种优势的方法。然而,杂交小麦作为世界性难题,全世界已进行了百年的不懈研究,仍没有实现研究上的突破。上世纪我国小麦杂种优势利用主要以跟踪发达国家的“三系法”和“化杀法”两种途径,但由于上述两途径存在着一系列难以克服的科学瓶颈与环境污染等问题,至今未能实现杂交小麦的大面积推广应用。

“笑着进来,哭着出去。”不少人这样形容杂交小麦研究。“从遗传上看,水稻和玉米是两倍体,而小麦是六倍体,注定了小麦杂交种研发的复杂性。”北京杂交小麦工程技术研究中心主任赵昌平说。

年复一年,从四五月份的小麦花期开始,赵昌平就带领他的北京杂交小麦团队每天10多个小时,一朵一朵地观察针尖儿般大小的麦花。“我们的人就像蚂蚁搬家一样,追着小麦的生长期跑,每年1月到3月在云南的元谋基地,4月到6月最忙,往返于河南邓州和北京两地,同时6月和7月份云南又要进行夏播,8月、9月河北坝上又要忙起来,10月北京、邓州开始播种了,11月又是云南……在播种、授粉及收获等关键时刻,大家就常住在基地,一个多月回不了家是常事。”赵昌平和同事们的工作年表就是这样紧凑,每年一半以上的时间都是在各个基地度过的。别人搞研究一年做一季,他们要做三季;别人一年做三五百个组合,他们一年要做三五万个组合。

长久的坚持,北京杂交小麦团队终于在二系杂交小麦上取得了重大突破。自1992年以来,北京市农林科学院等科研团队在国际上率先发现了小麦光温敏雄性不育现象和材料。历时20余年坚持自主创新,创制出了一批增产20%以上的强优势杂交小麦新组合,首创了“中国二系杂交小麦技术体系”,攻克了小麦杂种优势利用“育性恢复、高效制种、优势组合”三大技术瓶颈,实现了从材料发现、理论创立、技术突破到生产应用,实现了我国杂交小麦研究从长期跟跑向领跑地位的历史性转变。该体系被公认很好地解决了国际上近百年的科学难题,使中国成为第一个利用不育系实现杂交小麦商业化的国家。杂交水稻之父袁隆平院士对此给出了高度评价:“中国二系杂交小麦技术体系的率先创立,是中国原创性成果,居世界领先,是作物科学的一项重大突破,将对提升世界粮食生产发挥重大作用。”

“近年来,京麦9号、京麦179、京麦21等8个丰产稳产性好、抗旱节水能力突出的杂交小麦品种陆续脱颖而出,累计示范推广200余万亩,平均增产约20%。”赵昌平说。

赵昌平很清楚,科研育种上的突破只是为杂交小麦应用打开了一扇大门,而要想真正壮大发展必须强强联手,推进科企合作,走产业化道路。

2011年,北京市农林科学院和中国种子集团有限公司联合组建成立了中种杂交小麦种业有限公司,通过全产业链科技创新的高效衔接,建立杂交小麦商业化育种体系,率先实现了杂交小麦全产业链的贯通。

为了加速杂交小麦种子生产基地建设,在京豫对口协作项目的背景下,2017年3月,北京市农林科学院和邓州市政府共建了国家杂交小麦项目产业化基地,成立杂交小麦产学研一体化发展的创新型平台,这也是我国首个杂交小麦产业化基地。此举旨在打造国际领先的杂交小麦产业化平台,抢占国际高端种业战略制高点。邓州杂交小麦产业化基地预计2020年可形成年生产与加工1500万公斤小麦杂交种的能力,可为小麦粮食生产提供约200万亩的优质种子。目前,邓州杂交小麦产业化基地在邓州市湍河街道、腰店镇、刘集镇、孟楼镇、十林镇、林扒镇及南阳宛城区打造了1.5万亩杂交种生产基地。

作为北京市农业高技术育种的标志性成果和“北京名片”工程,京麦系列杂交小麦目前已进入产业化跨越式发展的重要战略机遇期。近年来,依据邓州杂交小麦产业化平台,北京杂交小麦在京津冀等麦区快速应用的同时,也成为“一带一路”倡议实施的重要内容和成果。



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