河南省小麥育種進入“高鐵時代”

“如果說，目前小麥育種還處于‘小四輪時代’的話，我們研發的這項育種技術，將引領行業進入‘高鐵時代’！”2017年7月8日，河南科技學院小麥中心主任、省雜交小麥工程技術研究中心主任茹振鋼教授談起剛剛通過專家組驗收的省重大科技專項“強優勢BNS型雜交小麥組配與規模化高效制種技術研究”，作為項目主持人的他難掩內心的興奮與自豪，這項達到了國內領先水平的項目成果，填補了世界空白。

給小麥分出“男女”，讓雜交變得可控

“雜交產生優勢是生物界普遍存在的現象，越是親緣關系較遠、生態差異較大的生物雜交，越容易產生明顯的雜交優勢。”

茹振鋼舉例說，河南小麥穗數多、籽粒多，但籽粒小，植株弱；云南小麥植株健壯、穗大籽大，但也有著穗數少、籽粒少的先天不足。“如果兩地小麥進行雜交，產生的新品種不僅可以兼具兩者的優勢，還會出現更強的適應性，能在兩省中間的大部分麥區推廣種植。”

但以往這樣能夠凸顯優勢的小麥雜交技術，幾乎只能存在于理論之中。

“小麥雌雄同體、自我繁殖，再加上穎殼的保護，使得育種有很多變數，雜交難度遠超其他作物。”茹振鋼說，采用原始的方法選育新品種，工作量大、效率低下、結果不可控，通常一個小麥品種的育成要經過10多年甚至更長的時間，這讓小麥成為世界上唯一尚未開發利用雜交優勢的重要糧食作物。

BNS（由百農系列培育出的低溫敏感型不育系小麥新材料）的成功育成，培育技術的成熟，讓可控雜交變成了現實，可滿足不同麥區的親本需求。

據茹振鋼介紹，不育系之所以“不育”，是因為選育的植株只具備“父系”或“母系”特征，有了“性別”之分，當然無法自我授粉結籽成實。“利用這一點，就可以讓不同‘性別’的不育系互相‘結婚’，完美‘雜交’，‘生出’我們想要的優良‘后代’。”

歷時20年，用“殘次品”制造奇跡

1997年，在輝縣市育種基地進行田間作業時，茹振鋼發現兩行小麥植株明顯“異常”：其他的小麥授粉后穎殼正常閉合，異常的小麥則是穎殼完全張開，對這些小麥進行“套袋”處理，自花授粉后結籽率不足20%。“這種‘半不育’的情況，不符合一切已知的規律，在生產中完全沒法利用。”對這個突然出現的“異類”，茹振鋼既著迷又頭疼：“‘半不育’小麥到底是個啥東西？不符合已知規律，究竟有著什么規律？怎么利用這個現象……這些是科學家應該探討的內容。”

茹振鋼帶領團隊，使用所有可以使用的方法，開始了漫長的研究和改造，終于在2003年取得了突破，成功育出了“低溫敏感不育系”，找到了完美的解決方案，把“半不育”變成了100%不育系，“啃掉”了整個項目中“最硬的那塊骨頭”。

隨后，茹振鋼所在的河南科技學院“牽手”中國農業大學，在全國范圍內發出聯合攻關的倡議，中國科學院遺傳發育研究所、西北農大、山東農大……一個個科研院所和高校紛紛響應，加入到這項研究之中，成為項目的有力推手，最終又用了14年時間，才共同破解了這個“世界難題”“世紀難題”，讓本來的“殘次品”創造奇跡，成為農業科學的精美“藝術品”。

“0到1”的突破，雜交小麥未來可期

“現在，我們相當于掌握了雜交小麥的一個個‘元件’，根據需要把‘元件’組裝，就能育出理想的小麥品種。”

“強優勢BNS型雜交小麥組配與規模化高效制種技術研究”的項目成果，將把“工廠化”育種變成現實，能快速培育出一系列優良的雜交小麥品種。茹振鋼激動地說，這種技術的成熟，是一個“0到1”的突破。

“雜交小麥潛能超乎想象。”在修武，新型雜交小麥667平方米產量最高達到898千克；在濟源、新鄉，大面積種植667平方米產量保持在830～850千克，小麥667平方米產量超出普通小麥100多千克。茹振鋼說，這還只是雜交小麥的“初級品種”“試驗品種”，隨著雜交小麥育種工作的持續推進，將會出現更完備的雜交小麥品種，抗病性、產量和品質等各方面的性能都會有更大的提升。

茹振鋼自豪地表示，雜交小麥技術的突破，將會讓我省、我國小麥育種水平率先進入“高鐵時代”。

來源：河南日報 2017-07-10