抗青枯病品種“中花21”在湖北大悟示范種植喜獲豐收。中國(guó)農(nóng)科院油料所供圖
八月的大別山,驕陽(yáng)似火。在湖北省大悟縣新城鎮(zhèn)李河村,村民們頭頂烈日,正在抓緊收獲花生。隨著一兜兜結(jié)滿果實(shí)的花生從泥土中拔出,近六十歲的老李眼睛亮了,臉上堆滿了豐收的喜悅。
老李今年種了12畝花生,植株生長(zhǎng)健壯,田間無(wú)一株因青枯病引起的“死秧”,預(yù)計(jì)畝產(chǎn)約350公斤,可比當(dāng)?shù)仄毡榉N植的品種增產(chǎn)20%,畝增收150元以上。他種植的就是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所(以下簡(jiǎn)稱油料所)培育的最新抗青枯病品種——“中花21”。
為克服青枯病對(duì)花生的危害,中國(guó)農(nóng)科院油料所專家歷經(jīng)30余年,通過(guò)抗性遺傳改良開展花生青枯病防治,培育出了系列抗青枯病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)花生新品種,有效保障了花生生產(chǎn)。
困境:“死秧”成心病
老李口中所說(shuō)的“死秧”是指在大別山區(qū)因青枯病導(dǎo)致的花生死苗絕產(chǎn)現(xiàn)象?;ㄉ嗫莶∈且环N細(xì)菌性病害,嚴(yán)重發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致絕收,被稱為花生的“癌癥”。湖北大悟與紅安、麻城等縣市同屬我國(guó)大別山革命老區(qū),也是典型的花生青枯病疫區(qū)。
上世紀(jì)60年代以來(lái),由于生產(chǎn)種植效益高,加上氣候和土壤適合花生生長(zhǎng),大別山區(qū)的農(nóng)民開始大規(guī)模種植花生,花生成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增產(chǎn)增收的重要經(jīng)濟(jì)作物。但從上世紀(jì)70年代開始,由于多年連作,花生青枯病開始在該區(qū)域逐年加重,部分年份減產(chǎn)50%以上。農(nóng)民望著成片死亡的花生,一籌莫展。
災(zāi)情就是命令,油料所在了解了大別山區(qū)花生青枯病產(chǎn)生的巨大危害后,立即組成了由品種資源、遺傳育種、植物病理和栽培生理等相關(guān)領(lǐng)域?qū)<医M成的聯(lián)合攻關(guān)組,長(zhǎng)期駐扎在大別山區(qū)紅安縣豐崗鄉(xiāng)基地,把基地當(dāng)家,把病圃當(dāng)實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)多學(xué)科的聯(lián)合攻關(guān),篩選出了30多份抗青枯病資源,摸清了青枯病發(fā)生和流行規(guī)律,提出了以種植抗病品種為主的花生青枯病防治策略和技術(shù)路線。
出路:品種三次更新
病害防治的技術(shù)路線一旦確定,接下來(lái)就是抗病資源篩選和抗病新品種培育。上世紀(jì)80年代,油料所組織國(guó)內(nèi)多家科研單位,通過(guò)多點(diǎn)聯(lián)合篩選和鑒定,發(fā)掘出具有一定產(chǎn)量水平、適應(yīng)性良好的抗青枯病資源材料“協(xié)抗青”。經(jīng)試種,在大別山區(qū)表現(xiàn)良好,田間無(wú)青枯病導(dǎo)致的“死秧”現(xiàn)象。
“協(xié)抗青”成為大別山區(qū)第一代抗青枯病花生品種,徹底解決了病區(qū)花生“死秧”問題,成為上世紀(jì)八九十年代大別山區(qū)的首選花生品種,在生產(chǎn)上發(fā)揮了巨大作用。
從上世紀(jì)80年代后期開始,油料所專家開始利用雜交育種技術(shù),轉(zhuǎn)育花生青枯病抗源,培育出了產(chǎn)量水平進(jìn)一步提高、品質(zhì)優(yōu)良的抗病新品種“中花2號(hào)”“中花4號(hào)”和“中花6號(hào)”等,實(shí)現(xiàn)了青枯病病區(qū)花生品種的第二次更新?lián)Q代。
然而,新世紀(jì)以來(lái),隨著種植水平的提高和生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)上迫切需要高產(chǎn)、高油酸抗青枯病的花生新品種。油料所的專家們?cè)俳釉賲?,利用亞種間雜交和回交育種技術(shù),培育出了畝產(chǎn)潛力在450公斤、高油酸、抗青枯病的花生新品種“中花21”,實(shí)現(xiàn)了抗青枯病品種的第三次更新?lián)Q代。李河村老李地里的花生喜獲豐收,就歸功于“中花21”。
未來(lái):發(fā)掘“抗癌”基因
花生青枯病被稱為花生的“癌癥”,但抗病品種具有了“抗癌”基因,能完全克服病害的危害。找到和發(fā)現(xiàn)抗病品種中的“抗癌”基因,不僅有利于解析花生抗青枯病的機(jī)理,還能利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),實(shí)現(xiàn)抗病品種的快速培育。
為找到花生青枯病的“抗癌”基因,油料所花生遺傳育種團(tuán)隊(duì)的分子生物學(xué)專家利用現(xiàn)代分子技術(shù),通過(guò)自然群體的GWAS關(guān)聯(lián)分析和分離群體的連鎖分析,結(jié)合大規(guī)模的田間抗病性調(diào)查,將花生青枯病的“抗癌”定位在花生基因組的B2 染色體上一段很小的區(qū)間內(nèi),找到和發(fā)現(xiàn)花生“抗癌”基因指日可待。
以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為重任,以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,通過(guò)多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)和長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的努力,油料所花生遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在花生青枯病流行規(guī)律和防治、抗病遺傳特性、抗病資源挖掘、抗病基因克隆、抗青枯病花生品種培育和應(yīng)用上開展了系統(tǒng)研究,取得了顯著成效,強(qiáng)有力地支撐了革命老區(qū)花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,助推老區(qū)農(nóng)民增收脫貧。