為了配合農(nóng)業(yè)部“科技入戶”工程的實(shí)施,加快小麥新品種的推廣,推動(dòng)小麥育種技術(shù)的創(chuàng)新,我院于6月9日主持召開了“矮敗小麥輪選987現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)”??萍疾哭r(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心吳遠(yuǎn)彬主任、生物工程中心王德平處長(zhǎng),農(nóng)業(yè)部科技發(fā)展中心劉平副主任、科教司高尚斌處長(zhǎng)、張文副處長(zhǎng),北京市房山區(qū)王貴平副區(qū)長(zhǎng),我院翟虎渠院長(zhǎng)、劉旭副院長(zhǎng)、莊巧生院士以及有關(guān)農(nóng)業(yè)管理和推廣部門的領(lǐng)導(dǎo)和專家共100多人參加了會(huì)議。
代表們先后參觀了矮敗小麥育種技術(shù)試驗(yàn)田、“輪選”品種(系)示范田和位于北京順義區(qū)和房山區(qū)的千斤千畝示范田。在現(xiàn)場(chǎng)展示、觀摩與座談中,與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)和專家對(duì)矮敗小麥育種技術(shù)和所選育出來(lái)的品種給予了高度評(píng)價(jià)。一致認(rèn)為,矮敗小麥?zhǔn)俏覈?guó)特有的遺傳資源,以矮敗小麥為工具的輪回選擇育種技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先,且適合在全國(guó)任何地方應(yīng)用。利用矮敗小麥育種技術(shù)選育出的國(guó)審品種“輪選987”長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病性好,在千畝示范田中,平均產(chǎn)量可達(dá)500公斤,更有田塊可超過(guò)600公斤,是少有的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種?!拜嗊x987”產(chǎn)量潛力大,實(shí)用效果好,有望成為我國(guó)北部冬麥區(qū)更新?lián)Q代的首選品種。
矮敗小麥——理想的輪回選擇工具
近百年來(lái),世界各國(guó)的小麥育種都采用人工去雄授粉的傳統(tǒng)方法,現(xiàn)代生物技術(shù)雖已用于育種實(shí)踐,但還不能有效進(jìn)行綜合性狀的改良。輪回選擇可以使數(shù)十個(gè)親本的基因進(jìn)行大規(guī)模交流與重組,并使群體與個(gè)體的遺傳構(gòu)成不斷得到優(yōu)化,進(jìn)而從中選育出優(yōu)良品種。但其關(guān)鍵是必須有可用于小麥輪回選擇的育種工具。
我院作物科學(xué)研究所博士生導(dǎo)師劉秉華研究員帶領(lǐng)課題組,歷經(jīng)20多年的努力,成功創(chuàng)制了以矮稈基因標(biāo)記的太谷核不育小麥——“矮敗小麥”,并建立了方便實(shí)用的矮敗小麥高效育種技術(shù)新體系,培育出以“輪選987”為代表的一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的“輪選”系列小麥優(yōu)良新品種,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)小麥育種技術(shù)研究的重大突破,該成果屬國(guó)際首創(chuàng),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
矮敗小麥?zhǔn)怯锰群瞬挥←溩鞑牧?,以“矮變一?hào)”為標(biāo)記供體,從雜交后代群體中篩選到顯性雄性不育基因與顯性矮稈基因在小麥4D染色體短臂呈緊密連鎖遺傳的材料,其交換率僅為0.18%。
劉秉華說(shuō),矮敗小麥接受其它任何品種的花粉,其后代群體中矮稈株為雄性不育,非矮稈株為雄性可育。特點(diǎn)是雄性敗育徹底,不育性穩(wěn)定,異交結(jié)實(shí)率高,克服了太谷核不育小麥早期育性難于鑒定的困難,同時(shí)也避免了輪選群體株高漸升的弊端,是開展小麥輪回選擇育種的理想工具。這一人工選育出的集矮稈特性和雄性不育特性于一體的特異材料,是我國(guó)獨(dú)有的小麥遺傳資源。
矮敗小麥輪回選擇育種技術(shù)體系——高效的小麥良種加工廠
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,該課題組已經(jīng)研制出一套方便實(shí)用且相對(duì)量化的輪回選擇技術(shù)新體系。矮敗小麥改良群體的遺傳構(gòu)成也得到了顯著改進(jìn),其產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、株型等性狀都得到較大幅度提高,群體內(nèi)每個(gè)可育株都相當(dāng)于常規(guī)雜交育種的一個(gè)復(fù)合雜交組合,數(shù)量大,類型多,性狀整體水平高,從中選育出優(yōu)良品種的概率明顯增加。矮敗小麥為小麥育種研究提供了一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái),就像一個(gè)良種加工廠、孵化器,育種材料通過(guò)它加工后,可以源源不斷地創(chuàng)造出新種質(zhì),并培育出滿足不同需求的新品種。
表現(xiàn)優(yōu)異的品種品系矮敗小麥經(jīng)過(guò)10輪選優(yōu)、去劣和不斷引入優(yōu)異種質(zhì)(基因),已選育出“輪選981”、“輪選987”、“輪選201”等小麥新品種及一批新品系。其中“輪選987”株高85厘米,具有抗倒伏強(qiáng),抗白粉病和條銹病,成熟落黃好等優(yōu)點(diǎn),2003年已通過(guò)了國(guó)家審定?!拜嗊x987”在所參加國(guó)家小麥區(qū)域試驗(yàn)的北部冬麥區(qū)試中,產(chǎn)量都名列第一,比主栽品種(“京冬8號(hào)”、“京411”)平均增產(chǎn)14.8%,并在2004年國(guó)家黃淮南片區(qū)域試驗(yàn)中創(chuàng)造了小區(qū)折合畝產(chǎn)715公斤的高產(chǎn)記錄。矮敗小麥育種技術(shù)不僅表現(xiàn)在育種效率高,而且選育的品種產(chǎn)量水平也表現(xiàn)突出,在2002~2003年度國(guó)家新品種展示中,有46個(gè)品種(系)參試,“輪選987”、“輪選981”和“輪選201”分列第一、二、三名。
在座談會(huì)上,吳遠(yuǎn)彬主任說(shuō),中國(guó)農(nóng)科院作為國(guó)家農(nóng)業(yè)科研的國(guó)家隊(duì),充分利用自身在人才、資源、技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì),形成了一套新的技術(shù)創(chuàng)新體系,矮敗小麥育種體系的創(chuàng)建與發(fā)展也正是基于這種創(chuàng)新體系。矮敗小麥育種體系對(duì)進(jìn)一步充分利用各種種質(zhì)資源,快速選育生產(chǎn)中所需要的不同類型的品種奠定了平臺(tái),是一項(xiàng)重大的突破。這項(xiàng)工作不是在短期內(nèi)形成的,其中凝聚了科技工作者們數(shù)十、甚至幾十年的辛勤付出。作為科技管理部門,在今后的工作中,特別是在“十一五”的規(guī)劃中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)類似矮敗小麥這樣育種創(chuàng)新技術(shù)體系的支持,而不僅僅是對(duì)品種的支持。要通過(guò)技術(shù)體系的推廣,使更多的育種單位育出更多、更優(yōu)質(zhì)的新品種。
翟虎渠院長(zhǎng)指出,矮敗小麥?zhǔn)俏覈?guó)農(nóng)業(yè)科技界的一項(xiàng)開天辟地的、帶有重大自主創(chuàng)新性的科技成果。利用矮敗小麥開展輪回選擇育種,可以使數(shù)十個(gè)甚至上千個(gè)親本的基因進(jìn)行大規(guī)模的反復(fù)重組,并不斷優(yōu)化,進(jìn)而使群體得到改良,極大地提高育種效率。矮敗小麥群體相當(dāng)于一個(gè)小麥新品種選育的生產(chǎn)車間,應(yīng)用這個(gè)育種平臺(tái),今后可以成批量生產(chǎn)小麥新品種,可比常規(guī)小麥育種方法提高功效上百倍,是我國(guó)小麥育種技術(shù)研究的革命性突破。翟院長(zhǎng)希望作物科學(xué)所利用這個(gè)平臺(tái),加快高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、專用小麥新品種的選育,促進(jìn)我國(guó)小麥生產(chǎn)的發(fā)展,為保障中國(guó)糧食安全,為解決“三農(nóng)”問(wèn)題,特別是為農(nóng)民增收,農(nóng)業(yè)增效作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。(攝影 吳京凱)
我院作物科學(xué)研究所博士生導(dǎo)師劉秉華研究員帶領(lǐng)課題組,歷經(jīng)20多年的努力,成功創(chuàng)制了以矮稈基因標(biāo)記的太谷核不育小麥——“矮敗小麥”
代表們參觀矮敗小麥育種技術(shù)試驗(yàn)田、“輪選”品種(系)示范田和位于北京順義區(qū)和房山區(qū)的千斤千畝示范田
利用矮敗小麥育種技術(shù)選育出的國(guó)審品種“輪選987”
利用矮敗小麥育種技術(shù)選育出的國(guó)審品種“輪選987” 長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病性好,在千畝示范田中,平均產(chǎn)量可達(dá)500公斤,更有田塊可超過(guò)600公斤,是少有的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種
科技部農(nóng)村科技發(fā)展中心吳遠(yuǎn)彬主任、生物工程中心王德平處長(zhǎng),農(nóng)業(yè)部科教司張文副處長(zhǎng)、科技發(fā)展中心劉平副處長(zhǎng),北京市房山區(qū)王貴平副區(qū)長(zhǎng),我院翟虎渠院長(zhǎng)、劉旭副院長(zhǎng)、莊巧生院士以及有關(guān)農(nóng)業(yè)管理和推廣部門的領(lǐng)導(dǎo)和專家共100多人參加了會(huì)議