党报荐读丨杂交育种为小麦“介绍对象”

      6月初，济南市长清区沙河辛村的麦田里，一片金黄，丰收在望。

付道林往试验田里跑得更勤了。他戴着遮阳帽，在田间转来转去，手里的红绳不时系在麦秆上。作为泉脉农业科技有限公司的首席科学家，他和同事们要在收割前，再仔细找找有没有钟情的小麦突变体——那些与众不同的小麦植株。

     其实在此前，他们已经仔细找了很多遍。这片位于沙河辛村南侧的试验田里，“泉脉1号”   “泉脉2号”“泉脉3号”……一块块红色的木板上，标注着小麦品系的名称、抽穗期、亩穗数；粉色、蓝色、白色……麦秆上不同颜色的小牌子，则记录着这一株是什么样的突变体，包括“核不育”“抗冻害”“抗病”“密穗”等。

      相比不远处村民的麦田，这里明显管理得更精细。每一株经过特殊标记的小麦，都是研究人员的宝贝。

搭建小麦“婚房”

      种子是农业的“芯片”。党的二十大报告提出，深入实施种业振兴行动，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。小麦是世界上种植面积最大、适应性最强的粮食作物，我国的小麦育种技术虽然世界领先，但小麦却难以像水稻一样，在杂种优势利用上取得突破。

      2021年2月，由付道林领衔的科研团队正式落地济南，主要聚焦杂交小麦、自主花卉、小麦生物强化和智慧农业等领域，展开关键技术攻关。为加快杂交小麦的研发，曾经成功克隆出“国宝级”小麦雄性不育基因的付道林，在济南构建了具有自主知识产权的新型杂交小麦育种技术体系。“让每一个中国人都吃得上、吃得起杂交小麦”。办公室里的这幅字，道出了他的初心和梦想。

      培育杂交小麦为何这样难？小麦雌雄同花，属于自花授粉作物，要想实现杂交，必须保证自身雄性不育，引入外源花粉。“也就是说，小麦本可以‘自由恋爱’，自己生娃，但为了让孩子的基因更优秀，我们必须‘包办婚姻’，给小麦介绍对象。”付道林指着麦田里一个个白色的硫酸纸袋说，那就是小麦的“婚房”，“婚房”上写的“SN30”，意思是父本是小麦品种“山农30”。在小麦开花阶段，他们在试验田里找到麦穗蓬松、质感半透明、没有花粉的雄性不育植株，套上袋子，进行人工授粉，得到具有杂种优势的小麦。

      杂交小麦的核心，在于获取足够好的雄性不育基因并用来发展小麦雄性不育系。但与水稻、玉米等2倍体不同，小麦是6倍体，其基因组更加复杂。为此，泉脉农业通过化学诱变剂改变了小麦植株的性状，并从中筛选出他们想要的雄性不育基因。

    “筛选的方法就是看它们孩子的模样。”付道林介绍，他们在小麦开花的时候，引入了偃麦草的花粉，这个小麦“远房表哥”的种子是蓝色的，便于区分。“经过杂交和培育，如果小麦后代的种子是蓝色的，说明雄性可育；如果不是蓝色的，说明雄性不育。”这些雄性不育植株，就为下一步的研究奠定了基础。

培育“面包小麦”

      优质、高产、耐盐碱、抗倒伏、抗条锈病……这些都是泉脉农业想要得到的杂交小麦品种，他们的试验田遍布各地。科研团队在济南长清的试验田里，主要研究优质高产突变体，在东营研究耐盐碱突变体，在四川研究抗条锈病突变体。

      在沙河辛村的试验田里，他们还进行了杂交小麦播量试验，比较了“泉脉1号”播种5斤/亩、10斤/亩、15斤/亩、20斤/亩、25斤/亩、30斤/亩的产量。

     “现在普通小麦每亩需要播种20－30斤，我们的杂交小麦计划每亩播种3斤，但产量提高10%以上。”泉脉农业研发总监彭俊华说，我国冬小麦种植面积超3.3亿亩，杂交小麦全面推广后，每年仅节省的麦种就是天文数字。

    “你看我们的麦穗长得多大！”“你看籽粒多饱满！”看着自己培育的小麦，彭俊华的喜悦之情溢于言表。

      当然，泉脉农业的杂交小麦要想真正成为品种来推广，还有很长的路要走。“我们去年已经有4个品系参加了济南市的品种比较试验，从目前的反馈效果来看，‘泉脉3号’表现不错。”泉脉农业小麦育种主管关西贞说，“泉脉3号”是一款超强筋小麦，也就是大家常说的“面包小麦”，它的植株更美观，抗病性更好，成穗数多，产量要比目前的强筋小麦高出10%以上，而且面粉更有韧劲。他们也用“泉脉3号”磨的面粉做过面包，“更软、更有嚼劲，面包形状保持得也更持久。”

    “一般情况下，麦种要想获得品种审定证书，进入生产经营环节，要经过4年时间。”关西贞介绍，他们的品系通过济南市的品种比较试验后，还要进行2年的区域试验和1年的生产试验，最后品种审定委员会根据小麦的综合性状、产量、品质等进行审核，并颁发证书。

创建“诺亚方舟”

      种质资源是育种的基础，种质资源库则被形象地称为“诺亚方舟”。在泉脉农业的种质库，一袋袋的种子整齐排列，有的标注着“泉脉谷2号”“泉脉谷3号”等字样，有的则标注着各种字母和数字的组合，每一个编号对应着一个突变群体或一个品系。

     “小麦育种面临遗传基础狭窄、同质化严重等问题，要想培育突破性小麦品种，离不开种质资源的创制、挖掘和利用。”付道林介绍，他们针对我国黄淮麦区主推的4个小麦品种，通过化学诱变已经得到了上百万株系的突变群体，是世界规模最大的人工诱变小麦种质资源群体。

      就在几天前，付道林从东营的试验田里背回来上千穗小麦。他用5天时间，走遍了30亩试验田，一行一行看，一穗一穗找。“我们在东营主要看小麦的耐盐碱性。正常情况下，盐碱地里的小麦为了维持生命，一般不会分蘖，而且麦穗小。”让付道林兴奋的是，他这次找到了上千份分蘖成穗增加的小麦突变体。经过烘干、脱粒后，这些小麦也将被送入种质库。

      雄性不育、耐除草剂、抗病、抗冻、抗穗发芽……越建越大的小麦种质“诺亚方舟”，将为定向开发优良杂交小麦品系奠定宝贵的种源基础。

责任编辑： 李洪翠      签审： 梁开文