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育种专家的新春心愿

2022-02-10 22:18     来源:陕西日报     太空育种 航天育种
民为国基,谷为民命。保障国家粮食安全关键在于落实“藏粮于地、藏粮于技”战略。种子是农业的“芯片”,是国家战略性、基础性核心产业,也是“藏粮于技”的重中之重。

农业现代化,种子是基础。据统计,我国自主选育品种播种面积占95%以上,良种对粮食增产贡献率超过45%。然而,我们也应该看到,我国种业自主创新水平与发达国家相比还存在一定差距,在一些种质上还存在受制于人的情况。在农业资源承载能力有限的现实情况下,坚持农业科技自立自强,加强良种技术攻关,是提升农业产能、保障农业生态安全的重要手段。这就要求我们加强农业种质资源保护利用,加速种业“卡脖子”技术攻关。

陕西科教资源丰富,聚集着一大批农业科技工作者,为保障国家粮食安全和加快农业现代化作出了重要贡献。近年来,陕西以科技支撑现代农业和促进乡村振兴为重点,组织实施了一批重大科技项目,高产优质品种选育创新取得重大突破,为陕西乃至全国粮食安全和粮食产业的可持续发展提供了重要基础保证。“十四五”期间,陕西将加快实施种业自主创新工程,持续推进关键核心技术攻关。同时,陕西将打通种子生产、加工、销售、技术服务等环节,逐步完善产学研用深度融合的创新链条,推动种业科技成果转化,加快提升种业产业化水平,稳住国家的“粮袋子”,鼓起农民的“钱袋子”。

一年之计在于春。值此新春之际,我们刊发“杂交油菜之父”李殿荣、航天育种专家郭锐、鲜食玉米育种专家窦秉德3名农业科技工作者的近期科研进展及新春心愿,以飨读者。

育种专家的新春心愿

李殿荣:在土地上种出“深海鱼油”

“我现在最大的心愿是培育出高亚麻酸含量的油菜新品种,在土地上种出‘鱼油’来,让人们吃上更健康的菜籽油!”我国著名油菜育种专家、陕西省杂交油菜研究中心名誉主任李殿荣表示。

李殿荣被誉为我国“杂交油菜之父”。从20世纪70年代开始,他扎根油菜育种事业,育成“秦油2号”“秦优7号”“秦优33”“秦杂油19”等20多个油菜品种,为我国乃至世界油菜的科研和生产作出了突出贡献。

春节假期,85岁的李殿荣依然和往常一样,每天8时准时到办公室,开始一天的工作。很少有人知道,这位拼搏的老人,在10年前就因患癌症被切除了大半个胃,而出院的第二天,他就回到了工作岗位。

“李老师的试验田总是种得整整齐齐,管理得细致规范,十分有利于育种材料的比较选择。每到育种的关键时期,李老师几乎每天都坚持在田间观察、记录、研究,事必躬亲。他对待科研工作一丝不苟的精神,感染着我们单位的每一个人。”陕西省杂交油菜研究中心副主任孔建介绍。

“这10年,我坚持规律地生活和工作。虽然晚上不能加班,但我一天还能工作八九个小时。在老伴的照顾和助手的帮助下,我的科学研究有了新的开始。”李殿荣说。

2013年到2021年,李殿荣带领团队育成了4个优良的杂交油菜新品种。其中,“秦优797”适应性广、抗逆性强、丰产稳定性好,被认为是继“秦优7号”之后,又一个里程碑式的品种。

最值得称道的是,李殿荣还创建了两项领先于世界水平的高亚麻酸和特高芥酸种质,并育成了我国第一个含有15%左右的非转基因高亚麻酸油菜新品种。选育高亚麻酸含量的杂交油菜品种,实现在土地上种出“鱼油”的目标,也正是李殿荣近年来科研工作的重心。

菜籽油是我国居民的主要食用植物油之一。很长一段时间,培育含油量高的油菜品种是育种专家们追求的主要目标之一。“在我国食用油数量供应严重不足的年代,育种工作的重点是产量,很难顾及品质。当食用油数量基本满足之后,品种的含油量和品质等问题随之被提到了重要位置。近年来,随着生活水平的提高,人们越来越渴望能‘吃好油’‘吃上健康油’。”李殿荣表示,“因此,我们要培育出对人体健康有好处的油菜品种来,菜籽油不仅要够吃,还要吃得好、吃得健康!”

从深海鱼中提炼的鱼油,对降低三高人群的心脑血管病风险、促进婴幼儿的脑细胞和视力发育具有重要作用。研究发现,亚麻酸进入人体之后,在脱氢酶和碳链延长酶的作用下,会转化成和鱼油成分一样的EPA和DHA。

“如果我们把油菜籽中的亚麻酸含量从现在的9%左右提高到15%,甚至20%,就意味着能在陆地上种出‘鱼油’来。目前,我们已经获得亚麻酸含量高达24.4%以上的优质油菜种质资源,为培育健康型油菜新品种奠定了材料基础,选育出让人们吃了更健康的高亚麻酸含量的油菜品种指日可待!”李殿荣信心满满地说。

“我要抓紧时间,把几十年积累的知识、经验、方法写出来,把老一辈科研工作者勇于攀登、不懈奋进的精神和作风传承下去,在我有生之年能再为国家、为社会作些贡献!”李殿荣表示。

郭锐在太空育种地面选育基地查看“太空花椒”的生长情况。(资料照片)

郭锐:让“太空种子”在寒旱之地生根发芽

这段时间,航天育种专家郭锐一直守在位于西安南郊的太空育种地面选育基地。

“我们正在为陕西北部地区和青海省选育一批耐寒、耐旱的牧草。”郭锐说,“我最大的心愿是,建立寒旱地区牧草和生态草种质资源库,让更多‘太空种子’在寒旱地区生根发芽,为生态环境保护作出我们育种人的贡献!”

郭锐是航天育种(杨凌)种质资源研究中心主任、陕西省航天育种工程技术研究中心主任、首席科学家。他还兼任国家林草局三北局三北防护林体系建设工程专家咨询委员会委员、航天育种种质资源研究课题组组长。

从2007年开始,通过中国空间技术研究院的空间科学实验搭载渠道,郭锐团队把一批景观树种和花卉品种送上了太空。之后,他在西安南郊的中加航天农业科技产业园开始航天育种的地面选育、示范推广工作。

“太空种子”的选育非常严格。种子从太空“遨游”回来之后,科研人员就开始航天育种最繁重、最重要的地面攻坚。郭锐说:“我们先把这些种子全部种下去,观察分辨变异情况,从第二代开始筛选突变单株,然后将选出的种子播种、筛选,让它们自交繁殖。如此繁育三四代后,才有可能获得遗传性状稳定的优良突变系。再经过品系鉴定、区域化试验等严格的程序后,真正的‘太空种子’才能诞生。”

目前,郭锐团队正在选育的“太空种子”涵盖蔬菜、花卉、农作物、中药材、防护林、经济林6个大类,有上百份搭载材料。其中,最让郭锐自豪的是,他们选育的防护林和经济林搭载材料已经进入地面选育的最后攻坚阶段。不久的将来,这批经过“太空搭载”的种子将会播撒到三北防护林地区,为我国生态环境保护作出重要贡献。

这两年,郭锐和他的科研团队逐渐把重心放在了高寒、干旱地区生态草和牧草的选育上。2019年,团队首次开展皇竹草等优质牧草品种在温带地区的引种、保存、筛选和繁育等工作。“目前,我们已取得阶段性的研究成果,可为后期的规模化推广应用提供多种技术支撑。”郭锐介绍,“我们希望培育出优良的‘太空牧草’,既能改善生态环境,又能促进农民增收,让广大群众实实在在地享受到我国航天科技发展带来的福利!”

郭锐还专注于科普工作。他说,我国的航天育种事业已经走过了30余年。30多年来,航天育种事业伴随着我国航天事业的发展,取得了非凡成就。但是,什么是航天育种却鲜有人知。很多不准确的说法、误读,甚至恶意揣摩,时不时见诸报刊网络。在郭锐看来,把这项“高新技术”准确、生动、有趣地讲述出来,让更多人关注航天育种事业和科研同等重要。

郭锐推动西安文理学院生物与环境工程学院和西安航天基地中加农业科技发展有限公司开展校企合作,共同组建了陕西省首个航天农业工程技术科普教育基地。在这里,很多人第一次看到“太空植物”,了解到“太空种子”的地面选育。几年来,郭锐已先后出版《航天育种简史》《中国雄心——航天科技 绿色中国》《种业中国》等科普书籍。

他说:“中国的航天育种技术已处于世界领先地位,浩瀚的太空正成为我国科学家培育农作物新品种的超级实验室。我们希望发挥优势,把航天育种的产业化模式做出来,让航天科技和航天农业为乡村振兴服务,为科普教育服务!”

窦秉德在海南的育种基地。照片由窦秉德科研团队提供

窦秉德:让鲜食玉米在陕西“一年两熟”

年末岁首,正是玉米制种的关键时期。

从去年11月开始,陕西省生物农业研究所种质创新与分子育种中心主任窦秉德就一直守在海南的育种基地,播种、定苗、套袋、授粉……每个重要环节,他都亲力亲为。

“预计在今年3月,我们会把种子运回来,播种在关中的试验田里。80天左右,玉米就能成熟!我最大的希望就是让既甜又糯的鲜食玉米,走向千家万户的餐桌,成为百姓致富的特色产业!”窦秉德说。

窦秉德获得中国农业大学博士学位后,先后在新疆、江苏、浙江等地的高校从事小麦、玉米遗传育种教学和科研工作。2013年,他加入陕西省生物农业研究所,从事鲜食玉米育种工作。

教学、科研与新品种选育完全不同。“种子是农业的‘芯片’。我们育种的目的不是发论文、评职称,而是要把论文‘写’在田间地头,让农业‘芯片’能真正在优化产业结构中发挥作用,为农民造福。因此,育种一定要了解市场的需求和农民的需要。”窦秉德说。

鲜食玉米新品种的选育及产业技术是窦秉德团队的主攻方向。从2017年试验田落地至今,除了每年在海南育种的几个月,其余时间窦秉德几乎都扑在省内外的试验田、示范田里。

经过长期的科研攻关,窦秉德团队选育出的陕K512甜玉米、陕K818甜糯玉米等5个鲜食玉米品种通过省内外审定,选育出的酿酒水果玉米获得2项国家发明专利,主持选育的水果玉米荣获中国鲜食玉米大会最佳风味、最佳外观、最高产量综合奖及优秀加工品种奖。

最让团队感到自豪的是花青素系列玉米新品种的选育成功。团队推广人员刘占邦介绍,科研人员在收集花青素含量高的黑玉米种质资源的基础上,通过定向改良、杂交组配等方式,让黑玉米的花青素含量达到了黑豆和黑米的6到8倍。

“花青素是天然的水溶性色素,是类黄酮天然活性物质和健康因子,具有抗氧化、保护心血管、美容养颜、改善视力、延缓衰老等功效。”刘占邦介绍,团队选育的新品种中花青素含量高、口感好,能有效提升玉米的精深加工价值。同时,花青素玉米的秸秆含有较低的木质素,能提高畜禽的消化吸收率,可作为优质饲草。

目前,团队选育出的黑糯系列陕科8143、陕科9115、陕科9148正在接受审定,黑糯(机收)、黑甜糯、花青素水果玉米等新品种也在培育当中。在新品种选育的基础上,团队还联合土壤营养、绿色栽培、深加工及饲料饲草等领域的专家,进行种养结合生态循环农业开发。

和传统的玉米相比,鲜食玉米生长期短,在陕西关中和南方地区一年可种植两茬。如今,团队选育成功的鲜食玉米品种已在省内的渭南、榆林、安康等地成功种植,在宁夏、新疆、江苏、安徽、海南、云南等地的玉米产区也表现出良好性状。据估算,从鲜穗、速冻玉米到系列深加工食品和饮品,鲜食玉米的亩均效益可以达到普通玉米的2到3倍。

“全国玉米种植面积5亿多亩,鲜食玉米只有不到2000万亩。我和团队会继续努力,不断优化鲜食玉米品种性能,跟地方政府、农业企业合作,加快研究所成果转化和品种推广,打造鲜食玉米生态循环产业链,培育区域农业特色产业,服务乡村振兴。”窦秉德对鲜食玉米的推广满怀信心。

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