2021-01-29 17:02:00
对于陕西杂交油菜研究中心油菜科研人员而言,春节前后是最繁忙的时段,此时正值油菜玻璃温室杂交授粉的关键期,"忙碌年"已成他们的专享"福利"。
育种工作严谨而枯燥、琐碎而重复。早上8点,和往常一样,李永红早早来到办公室,梳理好一天的工作内容后,便开始了一天的工作。
一颗种子价值几何?答案是:改变世界。
2020年中央经济工作会议强调,要着力"解决好种子和耕地问题""要加强种质资源保护和利用,加强种子库建设"等。而怎样开展种源"卡脖子"技术攻关,如何打好种业翻身仗?
采访李永红时,他数度感慨:解决种业卡脖子技术,归根到底是靠科技。
李永红是陕西省杂交油菜研究中心的研究员,从事植物保护与油菜抗性育种已有28年,十分清楚植保和育种两个学科相结合的重要性。为了早出、多出成果,多年来,他不断从田间发现问题、解决问题,从油菜抗性材料的收集、整理、筛选、鉴定、创制和对各种油菜病原的研究等一步步做起,同样的工作不同的内容,需要不断地重复,一个程序下来十几年就过去了。
化学杂交育种,去雄不再繁杂
李永红的研究方向是油菜抗病与化学杂交育种技术,他从1992年开始就进行油菜菌核病的抗病性鉴定。从实验室到田间,油菜种质的抗性筛选、鉴定、创制和品种抗病性评估,成了李永红每天必备的功课。
油菜菌核病在我国各油菜产区均有发生,可造成产量损失5%-50%,严重时可达80%以上,严重影响油菜生产。
"以前使用的油菜杂交剂存在杀雄效果不彻底、稳定性差或易产生药害等问题。"李永红说,研究一种理想的油菜化学杂交剂及其配套的杂交育种与制种技术对提高油菜杂优利用水平至关重要。
△核盘菌侵染油菜的主茎与分枝后,形成病斑,在潮湿条件下,病斑迅速扩展,最终造成油菜髓部消解,茎秆干枯。角果早熟,籽粒不饱满,含油量降低,影响产量。
1996年,在一次油菜虫害防控中,由于一台喷雾器在喷施除草剂后的少许残留,导致油菜产生药害,但在随后采取补救措施和对受害植株恢复情况的观察中,意外发现受害油菜竟然雄性不育。
兴奋之余,李永红和团队对该药剂进行了分析研究,最终研发出了新型油菜化学杂交剂SX-1,李永红说,它具有高效、微毒、无残留、低成本、便于使用的优点,是目前较为理想、应用范围与面积最大的油菜杂交剂。
"使用SX-1诱导油菜雄性不育,效果彻底,不育株率、不育度可达95%以上;利用其配套的杂交育种与制种技术以及"高油种质+化学诱导雄性不育"杂交育种模式选育的高油杂交种秦杂油4号的含油量达50%。"李永红说,该杂交剂用于细胞质雄性不育制种技术可提高制种纯度3%-10%。
据了解,2008年至2013年陕西省杂交油菜研究中心育成秦优33、秦杂油4号、秦杂油19等通过国(省)审定的化学杂交种就有12个,其中10个品种的含油量大于46%,大大提高了育种效率和含油量。
目前该化学杂交剂已被国内油菜育种与制种单位广泛应用于油菜的化学杂交育种,以及油菜杂交制种的多个方面,并被大规模的推广应用,培育出的化学杂交种,增产效果明显;技术的应用也保障了细胞质与细胞核雄性不育杂交制种的质量。至2018年,累计生产各类油菜杂交种子1095.8万公斤,推广种植4390万亩,间接新增社会经济效益31.1亿元。
保障了秦优7号、秦优33、秦杂油19、油研57等优质油菜杂交新品种的大面积推广应用与我国油菜产业的发展及食用油的安全供给。
专注科技创新,破解"卡脖子"难题
多年来,陕西省杂交油菜研究中心在油菜育种科研领域取得了四个具有里程碑意义的成果,一是育成世界上第一个大面积成功应用于生产的杂交油菜品种"秦油二号",增产幅度达30%以上,展现了油菜杂优利用的广阔前景,促进了国内外油菜科研与生产发展;
二是育成双低优质杂交油菜品种"秦优7号",其繁育技术和推广应用居国际领先水平,加速了我国油菜生产的优质化进程;
三是油菜特高含油量研究取得重大突破,获得含油量60%左右的种质材料,居国际领先水平,育成了我国第一个含油量超过50%的国审品种"秦杂油4号";
四是将具有自主发明专利的化学杀雄剂"SX-1"成功应用于油菜育种与生产,形成的"高油种质+化学诱导雄性不育"技术,大大提高了品种选育的速度和杂交制种的质量,育成了一批高含油量杂交种应用于生产,促进了油菜种业的发展与进步。然而,每一项成果的产生都是建立在科技创新与关键技术的突破基础之上。
从上个世纪七八十年代,在一个自盖的简陋油毛毡房子,到如今的6层科研办公大楼,育种的硬件条件不断改善、技术不断提高,但育种人的辛劳却一如往常。
在陕西杂交油菜研究中心玻璃温室加代实验田里,上千份的油菜材料要一株一株套袋、剥蕾杂交,科研人员往往天一亮就下田,忙到月色朦胧,晚上还得进行整理登记。
李永红说,育成一个优良的杂交油菜品种,要经过亲本材料创制、选择、杂交选育和连续多年的培育,同时还要兼顾每个亲本的品质、含油量、抗逆性以及配合力等环节,而这些必须亲力亲为。
截止目前,李永红参加育成油菜新品种13个,其中秦杂油4号为我国第一个含油量超过50%的杂交种,选育的高油种质含油量达60%以上,居国际领先水平,科研成果转化累计创社会经济效益60多亿元。
尽管我国在作物育种关键技术的研发和重大新品种培育等方面取得了一定成绩,但随着科技的进步,国际育种技术的发展日新月异,欧美国际种子企业已踏入育种4.0时代,而我国大多数物种仍处在以杂交选育为主的"2.0时代"。李永红说,作为一名农业科技工作者,时不待我,只有只争朝夕,不辞辛劳,努力研究创新才能将种子牢牢攥在我们自己手中。
春节临近,为给农业插上科技的翅膀,油菜育种家们依然奔跑在没有终点的路上……
农业科技报社全媒体记者 耿苏强 李煜强