視頻攝制:河北日報記者 張晶 李東宇
編者按 種子是農業的“芯片”,種業是保障糧食安全的源頭。
“只有用自己的手攥緊中國種子,才能端穩中國飯碗,才能實現糧食安全。”4月10日,習近平總書記在海南省三亞市崖州灣種子實驗室考察時的一番話意味深長。
如何拿出攻破“卡脖子”技術的干勁,為中國飯碗擁有堅強的“中國芯”貢獻河北力量?本報記者深入一線進行調研,挖掘我省一粒粒優勢種子研發背后的不凡歷程,以及繼續改進優化、繁育推廣的不懈努力。即日起推出《種子誕生記》系列報道,敬請關注。
石家莊市藁城區農業科學研究所工作人員在為小麥“去雄”,這是小麥品種雜交過程中重要一環。 河北日報記者 李東宇 攝
春耕時節,石家莊市藁城區成方成片的麥田里,一株株綠油油的優質強筋小麥正茁壯成長,它們有個好聽的名字——“藁優麥”。
藁城,是中國國產強筋麥的發源地。藁8901,我國第一個替代進口加工面包粉的強筋麥品種;藁優2018,畝產550公斤至600公斤;藁優5766,連續三年獲全國小麥品質鑒評第一名……目前,“藁優麥”系列品種在冀魯豫陜等地累計推廣面積近億畝,營養和加工品質均超過國家一級優質強筋麥標準,成為國內大型面粉加工企業競相選購的強筋麥原料品種。
起步——藁8901,填補國內優質強筋麥科研育種空白
4月13日,石家莊市藁城區農業科學研究所(以下簡稱藁城農科所)試驗田,入目盡是碧綠麥苗。
一大早,藁城農科所所長楊海川帶著科研團隊的年輕人,又一次來到這里察看小麥長勢。
石家莊市藁城區農科所所長楊海川在試驗田察看今年的小麥長勢情況。河北日報記者 李東宇 攝
研究種子,在外行人看來應該是挺乏味的事。楊海川帶領科研團隊,一干就是30年。“地里的小麥差不多都認識我們。”楊海川幽默地說。
小麥育種,是一項周期漫長、過程復雜的系統工程,從組合配制、世代選擇到品系鑒定、比較試驗,再到參加區域試驗、生產試驗,往往需要十幾年。藁城農科所從成立之初,小麥育種的一個方向,就是優質專用強筋小麥。
強筋小麥,就是面筋含量高、面筋質量好的小麥。由于面粉蛋白含量高、面筋強度高、延伸性好,最適于生產面包、拉面、餃子等。
然而,在很長一段時間里,國內優質強筋小麥的種植面積和產量都遠遠不能滿足市場需要,藁城宮面的生產完全依賴進口強筋粉。
這一狀況的改變,始于我國第一個替代進口加工面包粉的強筋麥品種藁8901的出現。
“藁8901來自一個夢想。”楊海川給記者講了一個故事。
改革開放之初,時任藁城農科所所長李振橋到北京參加培訓。培訓之余,李振橋向專家提出了這樣一個問題:我國小麥生產基本解決了溫飽問題,借鑒國外小麥育種發展歷程,我們下一步的發展方向又是什么?
專家想了想說,那就是強筋。
這個回答,讓李振橋眼前一亮。
“改革開放以后,國民生活水平提高這么快,藁城的小麥種植條件又這么好,直奔強筋這個研究方向可行不可行?”李振橋的這個想法得到了專家認可。
懷揣“強筋”夢想,李振橋回到藁城。
1984年,藁城農科所選擇具有良好加工性能的四倍體硬粒小麥——波蘭小麥為優質源,以六倍體普通小麥為母本,以波蘭小麥為父本,運用雜交育種法,篩選品質優良的小麥新品系。
“我們是追著日頭跑的人。”楊海川說,一年到頭,藁城農科所育種人員都奔忙在田間地頭,尤其在收獲期間,幾乎每天清晨就到麥地里,一待就是好幾個小時,仔細觀察每個小麥品系的抗病性、豐產性等表現。
1995年,藁城農科所選育出了優質麥新品種藁8901。不過,現實遠比想象的艱難。
在農民大面積種植過程中,藁8901倒伏嚴重,以至于農民們都不敢種。發現問題后,育種人員從降稈、壯稈方面對品種進行改良、培育。
功夫不負有心人,憑著一股韌勁,1998年,藁8901被培育成功,通過河北省審定。由于實現了小麥高產與優質的結合,藁8901成為國內第一個大面積推廣、并被面粉企業大量使用的國產強筋麥品種。
藁城,也由此成為中國國產強筋麥的發源地。
突破——量質齊升,“藁優麥”品種“群星閃耀”
在藁城區系井村種糧大戶高各營的700畝麥田里,麥苗猶如綠色地毯,厚厚地鋪在田野上。
“看,這是藁優5766,那邊是藁優2018,長勢都不錯。”站在地頭上,高各營說,“咱們系井村這一片種植的強筋麥,從來不愁賣,每斤比普通小麥還貴1毛錢左右。”
“麥種好,收益就有保障。”楊海川接過話茬,“這兩個品種達到了鄭州商品交易所強筋麥一等標準。在吸水率、拉伸面積、穩定時間等反映強筋小麥品質的主要性能指標上,藁優5766和藁優2018已經可以媲美甚至優于進口的小麥。”
收獲,來自一代代育種人的辛勤付出。
“高產品種不優質、優質品種不高產,是小麥育種工作長期以來難以突破的技術瓶頸。”楊海川說,藁8901小麥自身也存在一些缺陷,如株高、抗寒性等方面需要改進。他們對于藁8901后繼新品種的研發,重點是提高蛋白質含量和面筋質量、加強培育抗(耐)穗發芽等抗逆性。
為了選育具備優異性狀的小麥品種,育種團隊從全國各地搜集多份優質小麥種質資源,進行配制組合。試驗田里,小麥抗寒、抗病、高矮等情況,一株一株去觀察;上百個環節、成千上萬組數據,一項一項做記錄。
石家莊市藁城區農科所所長楊海川(右一)在實驗室與科研團隊檢測高筋面粉品質情況。河北日報記者 李東宇 攝
在藁8901之后,藁城農科所陸續培育出了藁優9409、藁優9415、藁優9618品種,但這些品種均是單一性狀較為突出,而不是全面發展的“優等生”。楊海川舉例說,2003年育成的藁優9415,品質性狀和面粉白度等方面較藁8901更優,尤其是加工品質、烘烤品質更加突出,但該品種小麥成熟期較晚。
為此,育種團隊想在早熟、適應性廣等方面做突破,他們以藁優9411這一品種為基礎,通過雜交篩選中間材料,然后與山東一個適應性廣的小麥品種進行雜交,但接連的雜交改良試驗都效果甚微。
失敗了再來,艱辛的探索終于換來了成功的曙光。從藁優9411改良迭代的藁優2018,在小麥高產、超強筋和適應性等方面都表現出了潛力。
團隊馬不停蹄,又從西北農大交流來較為成熟的種質資源,開展大規模測配工作。2014年,團隊培育出了既豐產又優質的藁優5766超強筋小麥新品種,該品種連續三年獲全國小麥品質鑒評第一名。
目前,“藁優麥”品種“群星閃耀”。藁優2018是我省強筋麥當家品種,高產優質、抗病抗倒、節水早熟,畝產550公斤至600公斤。藁優5766品種濕面筋含量35%,吸水率67%,面團穩定時間達53分鐘,是國內品質最突出的強筋小麥。
領跑——技術引領,從傳統育種走向分子育種
這幾天,河北宏瑞種業有限公司總經理劉洪泉時不時就要到藁城農科所,和楊海川就種子培育、加工、銷售、生產以及技術服務等方面進行溝通,加大藁優系列強筋小麥的推廣力度。
河北宏瑞種業有限公司是藁優系列強筋小麥品種的獨家授權生產經營單位,作為省級育繁推一體化企業,2014年該企業與藁城農科所開始深入合作,累計推廣藁優系列強筋小麥1000多萬畝。
好種子繁育出來后,如何走進千家萬戶?
“要讓農民在田間地頭嘗到好品種增產又增收的甜頭。”劉洪泉說,近年來,“藁優麥”廣受種植戶青睞,品質優、產量高,適宜不同區域和地塊種植,良種需求量快速增加,甚至出現了供不應求的局面。“我們已經擴大了各地繁種田種植規模,提高種子產量。”
劉洪泉告訴記者,農民買了他們的種子,公司團隊還手把手地教,一遍又一遍地講解種植技術,促進良種與良法相配套,提高強筋麥的產量,激發農戶種植積極性。
為做大做優“藁優麥”特色品牌,藁城區建設了3.08萬畝強筋麥核心示范區,輻射帶動全區藁優系列強筋小麥品種種植面積達46萬畝。
種出好效益,研發出好的品種是關鍵,育種技術創新是種業發展的必由之路。從世界范圍看,育種技術正經歷由傳統育種技術向分子育種技術轉變的歷程。
石家莊市藁城區農科所工作人員正在檢驗種子品質。河北日報記者 李東宇 攝
所謂傳統育種技術,就是品種之間的雜交選優。分子育種,則是利用分子技術對品種基因進行精準選擇和修正,以實現育種目標。
“我們將繼續和藁城農科所合作開展種源技術攻關,研發出一批高產優質、抗逆廣適的優良品種。”劉洪泉說,與傳統育種技術相比,分子育種技術具有快速、精準、低成本等優勢,將先進的分子育種技術與常規育種技術緊密結合,能夠培育出更多更好的新品種。
利用分子育種新技術,強筋麥育種也進入到高精尖階段。楊海川介紹,未來計劃新開展兩方面技術研究,一是育成的強筋麥新品種與半糯性相結合,進一步提高新品種食品加工性能;二是加強新育成品種的抗病性,增強適應性,通過回交轉育方式,加強抗病基因的定向轉育工作。
一粒種子,關系著中國人的飯碗安全。如今,最早把“強筋”夢想播種在藁城這片土地上的李振橋已經去世,帶領團隊接力研發的楊海川也早生華發,但他們培育的強筋小麥卻已“遍地開花”。20多年來,藁優系列強筋小麥在冀魯豫陜等省份累計推廣面積近億畝。(河北日報記者 郝東偉)