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科研扎根泥土中 成果写在大地上 ——30年磨一剑,山西省谷子杂交种研究取得重大突破

发布日期:2023-10-20

科学导报(2023年10月13日第A4版)

报道如下:

金秋时节,万物渐丰。在长治市潞州区漳沂西路科研巷的米乐(中国)谷子研究所一处试验田里,一行行谷子在阳光下茁壮生长,随着微风荡起层层绿色波浪。翠绿的叶片间,株株金黄色的谷穗硕大饱满“笑”弯了腰。目之所及,尽是一片丰收的喜人景象。

“你看,长杂谷466它的优点就是抗病抗倒性强,穗子粗大,灌浆性好,高产稳产,这个品种的小米熬出来的粥色泽金黄,米香浓郁,糊化时间短,入口软糯……”初见时的李会霞皮肤黝黑、个子不高、有着温柔的嗓音,她平和、质朴、沉稳、坚韧,与我们印象中高大上的专家教授形象截然不同。然而伟大孕育在平凡之中,就是她所在的这支谷子杂种优势利用研究团队历经30多年3代人的攻坚克难,实现了谷子杂交种的研究突破。李会霞是山西省谷子现代农业产业技术体系岗位专家、现任谷子杂种优势利用研究课题组的负责人。

“品种选育的田间工作对研究结果至关重要。一旦投入试验,就没有上下班的概念。作物生长季节就是工作时间。每到谷子抽穗期,只要天亮着就一直会在地里,长时间风吹日晒,皮肤不好,也没时间穿衣打扮,早就习惯了……”李会霞双手捧着饱满的谷穗跟笔者说到,脸上的笑容温暖如春风,给予了杂交谷子无尽的生机与活力。

一粒种子可以改变生活,一项技术能够创造奇迹。地处黄土高坡的山西,沟壑纵横,土壤丰厚,干旱少雨,是谷子生长最适宜的地区之一。过去产量低一直是困扰谷子生产的最大难题,谷子的高产稳产对于以种谷为生的农民脱贫致富至关重要。

要大幅提高谷子产量,使用杂交种是一条实现丰产、抗病、优质的最有效的育种途径。米乐(中国)谷子研究所经过30多年的艰苦攻关选育出的长杂谷466,是适宜我国西北中晚熟区种植的谷子杂交种,口感好、产量高、可大面积用于生产,是中晚熟谷子杂交种选育的里程碑突破。

坚如磐石,栉风沐雨砥砺行

山西省谷子杂种优势利用研究于1990年列项,在省科技厅资助下,由谷子所牵头,高粱所、经作所协作,共同开始了谷子杂种优势利用研究。在第一代带头人王殿赢老师的带领下,起初几年团队主要以“三系”选育为主,进行了大量远缘杂交,但始终未找到细胞质不育基因。

1995年,谷子研究所从河北张家口坝下农科所引进了光敏雄性不育材料683,在第二代带头人王玉文老师的带领下,开始了光敏雄性不育杂种优势利用研究。683属早熟类型,且农艺性状较差,异交结实低,通过杂交转育,1999年,选育出了光敏雄性不育系SMPA1—SMPA5。由于光敏不育系杂交种结实性易受环境影响,存在一定风险,未能用于生产。

失败,实践;再失败,再实践。历经岁岁年年,试验一直在进行。培育杂交谷子品种,只靠热情和奉献不行,更重要的是科学的思维和正确的方法。1998年,谷子所从中国农科院品资所引入了抗拿捕净除草剂种质,开始了抗除草剂恢复系选育。2000年开始,王玉文老师带领团队将研究方向转移到了以选育谷子高度雄性不育系为主的杂种优势利用研究,确立了培育高产杂交种的新思路:利用华北夏谷类型不育系与西北春谷类型恢复系进行杂交,选育强优势组合。

“以前我们是用苗色来鉴定真杂种的,母本叶鞘是绿苗,父本叶鞘是紫苗。紫苗是显性的,F1代就是紫苗,苗期要通过人工间苗拔掉绿苗,留下真杂种,这样就很费事。2004年我们选育出了抗拿捕净除草剂恢复系后就开始了抗除草剂杂交种选育,后来选育的杂交种都是抗除草剂类型,用除草剂一喷就能把假杂种去掉,留下的就是真杂种,用起来简单方便,效果也很好。”李会霞介绍说。

功夫不负有心人,通过多年的研究,谷子研究所创建了完整的谷子“两系”杂交种选育技术体系,2008年选育出谷子杂交种长杂2号,实现了我国中晚熟谷子杂交种零的突破,2012年该项研究成果获山西省科技进步二等奖。

“搞科研就像是在黑暗中行路,要想找到光明,首先你心里要有光明,更要有坚如磐石的毅力。农业科研是一个周期漫长的工作,一个优良品种的诞生,需要对成百上千个种质材料进行组配、杂交、回交,还要经过几代的筛选、鉴定、培育。你们要多去田间地头走一走,把科研扎根泥土中,才能把成果写在大地上!”28年来李会霞始终牢记课题组前组长王玉文老师的这番话。

作为第三代团队负责人,她主张选育品种要从生态区考虑,针对早熟区,谷子杂交种要以早熟和高产为主攻方向,对于中晚熟区,要兼顾产量与品质,努力实现双赢。目前,该团队建立了完整的亲本繁育和杂交种生产技术规程,探明了杂交谷子选育机理和技术路线,为杂交谷子育种体系建立和产业化提供了科技支撑。

为尽快培育出高产优质适应性强的新品种,谷子杂优课题组把部分试验放到了海南,每年冬季课题组成员便开启了像候鸟一样的迁徙生活,一走就是几个月。“这样每年‘两头跑’的状态成为了我们的工作常态,11月谷子刚收获脱粒完,就需要马不停蹄去海南播种‘抢农时’,到第二年3月再返回山西,一年当做两年使。”“目前课题组只有5个人,每年种两季,经常得在地里头忙,从苗期、抽穗期、拔节期,直到成熟期,都需要在田间不停地登记观察、套袋杂交,一个穗种两行,数万株谷穗,团队成员要一行一行地看,一株一株地比较,从苗期就开始看着长,一直到挑出株型好、叶相好、农艺性状优良、成熟期适中、灌浆特性好的单株收获,各种观察都要很仔细,才能在最后选出一个好的亲本,进而做杂交组合配置,所以从事研究真的很辛苦,经常得在高温下全神贯注一丝不苟地操作,热的汗水一直流,后背、袖子全是湿的,而且还要忍受蚊虫叮咬,试验田里的大多工作都必须是靠人工上手来完成的……”从李会霞饱含真情的话语中,我们看到了这群农业科研工作者顶着骄阳奋战在科研一线的场景,他们秉承着科学家的实干精神,继承和发扬老一辈农业科技工作者吃苦耐劳的传统,用踏实肯干、默默奉献把科研成果写在了大地上。

功夫有成,时光不负。2015年,“谷子杂种优势利用与分子机理研究”被列入山西省科技创新重点团队项目。2016年,长杂谷466经田间鉴定,表现良好,2017-2018年参加国家西北区中晚熟组联合试验,产量居两年参试品种第1位。2018年,谷子研究所与山西德利农种业有限公司达成合作关系,共同进行谷子新品种的开发推广工作。2020年长杂谷466通过登记。2021年,谷子所承担了中央引领地方资金长杂谷466成果转化项目、山西省种业联合攻关等项目。山西德利农种业公司在山西长治、大同、忻州,内蒙赤峰、河北蔚县等地进行大面积示范推广,自此长杂谷466从试验田走向了老百姓的田间地头。

功夫有成,春华秋实满庭芳

喜看稻菽千重浪,田畴沃野丰收忙。2023年9月16日,山西省谷子产业技术体系专家在忻州定襄县神山乡神山村观摩了“优质高产谷子杂交种长杂谷466”,观摩现场20多名专家及定襄县多名种植大户,听取了谷子所杂交种育种团队现任负责人李会霞对长杂谷466的特性介绍,观摩了其田间表现,对长杂谷466的丰产性、抗逆性、优质性有了更深的了解并给予了高度评价。10月9日,谷子所组织专家在该地块小面积实收测产,长杂谷466在前期干旱严重的情况下,平均亩产535.75公斤。10月11日,宁夏固原市原州区彭堡村邀请专家对500亩长杂谷466进行测产,亩产量创688.3公斤的高产记录。

“看这长势,秆壮、穗大、腰弯、粒满,今年谷子又是好收成。”种植大户寇玉林兴奋地说,“我是去年开始试种长杂谷466的,种了70亩,算下来亩产1000斤保底,高的可达1300斤,而且长杂谷466出米率高,以前一斤谷子最多出8两米,长杂466能出到8两3,加工出的小米也深受客商好评,现在还没收割订单就已经排上啦。”寇玉林的喜悦溢于言表。

秋风卷金浪,稻谷遍地香。令人欣喜的是,在反复试验探索中,一批优异的谷子杂交新品种也相继培育了出来,除长杂谷466外,谷子所还选育出矮秆、早熟杂交种长杂谷2922、中晚熟杂交种长杂谷333和长杂谷2101,在国家联合试验中,这些杂交种产量均居两年参试品种第一。9月23日,长杂谷2922在五寨县进行小面积实收测产,平均亩产511.9公斤。10月8日,长治市潞州区后北庄街余庄村的40亩长杂谷333,联合收割机实收亩产量创550公斤的高产佳绩。长杂谷2101于2021年获评国家一级优质米,使中晚熟谷子杂交种的品质又向前迈了一大步。

一项项成果向我们诉说着谷子所谷子杂优课题组成员对农业研究倾注的大量心血,彰显着一种拼搏奋斗的风采。但团队现任负责人李会霞米乐官网想到的是自己的责任和使命,她时常提醒自己和课题组其他成员:登山攀顶,脚下的路依然漫长,仍需加倍努力……