推进现代种业创新高质量发展 夯实粮食安全根基（转自爱济南）
济南：推进现代种业创新高质量发展 夯实粮食安全根基
国无农不稳，农以种为先。大到国家粮食安全，小到百姓的“米袋子”“菜篮子”，都与种业安全息息相关。种子是农业“芯片”，实现种业科技自立自强、种源自主可控，是破解种源“卡脖子”的关键，也是把种子牢牢攥在中国人自己手中、筑牢粮食安全稳定的基石。
从传统种植到农林牧副渔，农业领域的“大种子”不仅有小麦、玉米等作物种子，还包括花卉、种牛、种羊等林业和畜牧种质资源。近年来，济南加快打造“中国北方种业之都”，全力落实推动种业振兴政策，搭建了一批“种业创新平台”，培育壮大种业“雁阵集群”。近日，记者带您走进以科技创新为引领，推进济南现代种业高质量发展的一颗新星——泉脉农业科技有限公司(Spring Valley Agriscience Co., Ltd)，看看他们培育了哪些新品系?种业科技攻关的进展如何?怎样为种业添彩中国“芯”?
新型第三代“核不育”杂交育种与制种技术即将成型
一粒种子，一季收获。最近，泉脉农业科技有限公司首席科学家、董事长付道林收获完长清区沙河辛村试验田里的小麦突变体后，又马不停蹄地往东营跑了一趟。
“收集上来的这些突变体小麦会根据‘核不育’‘抗冻害’‘抗病’‘密穗’等不同性状分类，再进一步研究他们的基因，特别是培育杂交小麦所需要的雄性不育基因。”付道林告诉记者，杂交小麦面临的主要问题是创制小麦雄性不育系。所谓雄性不育就是植物在有性繁殖过程中，雌性器官正常，雄性器官不正常，因而不能完成自我授粉的现象;进而言之，小麦是自花授粉作物，大自然中异交结实率较低，所以，利用雄性不育(“去雄”)可以克服自花授粉限制，从而使小麦杂交种的规模化生产得以实现。值得一提的是，杂交种已经广泛应用于水稻、玉米、高粱等作物的生产中，尤其是玉米杂交种率几乎可达100%，但是杂交小麦的发展水平凸显不足。而由于杂交种具有更快的生长速率和更高的代谢功能，所以通过杂交种优势提升小麦的产量就势在必行，并以此确保中国小麦为我国经济社会稳定发展和抵御突发事件冲击提供更为坚实的保障。
2021年3月，由付道林领衔的科研团队发起设立的泉脉农业科技有限公司正式落地济南，公司主要聚焦杂交小麦、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。付道林教授曾经成功克隆出“国宝级”小麦雄性不育基因，为加快杂交小麦的培育，泉脉农业正在加速开发具有自主知识产权的新型杂交小麦育种技术体系。当前，泉脉农业已建成5500平方米的综合研发平台和1000余亩科研种植基地，配备各项科研设备总值超过1000万元，已授权专利38项，其中公司的核心专利已在20个国家取得授权。
公司先后获批“济南市生物育种重点实验室”“小麦生物育种国际合作联合实验室”“现代农作物种业创新山东省工程研究中心”等研发平台，并入选山东省创新型中小企业和山东省“专精特新”中小企业。2022年，公司申报的“小麦雄性不育的分子调控及设计育种应用”项目，获批科学技术部“十四五”国家重点研发计划重点专项。
小麦作为三大主要粮食作物之一，与水稻、玉米相比，杂交种发展水平最低，杂交小麦被称为“小麦科学的世界难题”。“让每一个中国人都吃得上、吃得起杂交小麦”是付道林辞去美国大学工作回济南创建新型杂交小麦育种技术体系的初心和梦想。
作物常规育种一般包括几个基本步骤：遗传变异的发现和创新，遗传变异的选择和固定，品种(组合、群体)的决选和审定，新品种繁殖和推广。育种说起来不难理解，但实际做起来周期长、难度大、失败率高，特别是小麦，与水稻、玉米等二倍体物种不同，小麦是六倍体，其基因组更加复杂。为了加快育种进程，泉脉农业通过诱变技术创制了表型(又称性状)丰富的百万级小麦突变群体，并从中筛选出他们想要的优良种质和优异基因，并通过小麦单倍体快速育种技术体系、小麦温室加代与多基因聚合技术体系，大大缩短了品种选育周期。
“期待杂交小麦的种植面积像中国的杂交水稻一样，能够占据全国小麦种植面积的一半，这不仅是公司的梦想，也是我近几年的梦想。”付道林对公司发展和杂交小麦技术的研发之路信心十足，他透露，当前公司正在全力攻关新型第三代杂交育种与制种技术，即染色体辅助种子生产技术(ChromosomeAssistedSeedProduction，CASP);该技术且不涉及转基因，将变革小麦的杂交种育种及制种进程。目前公司正在重点应用自主知识产权核不育基因全力打造CASP技术体系，预计今年九月份将揭晓该技术体系的应用性及产业化前景，为杂交小麦育种和制种提供技术保障，也将为济南发展高技术种业，保障国家粮食安全提供重要的科技支撑。
百万级小麦种质资源库引领种源创新
粮食是社稷之本，种业是粮食之基。我国是农业生产大国和用种大国，农作物种业是国家战略性、基础性核心产业，是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。
走进泉脉农业科技有限公司的实验室内，很多年轻研究员正处理着付道林从东营等地带回来的麦穗，有的在进行分门别类、有的进行精细筛选、有的在操作实验仪器进行DNA提取，还有的正在聚焦显微镜下分割小麦胚芽。种质库内，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。
“公司成立近两年来，最大的突破是我们针对我国黄淮麦区新审定的四个小麦品种，通过诱变技术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，这将确保我国在小麦种源创新领域中的领军地位。”付道林介绍，该突变体种质资源库蕴含小麦海量新型基因资源，生长表型丰富，呈现出大量增益性状，包括高产、优质和抗逆。在刚刚结束的2022-2023年种植季，公司针对百万规模的小麦突变群体开展了田间大规模筛选及室内鉴定，获得了大量的抗除草剂、抗条锈病、耐盐碱、抗冻和斑叶等性状小麦种质资源。
振兴民族种业，促进乡村振兴。育种是在现有种子的基础上进行改良，让它们变得更好，如产量更高、品质更优、抗虫耐旱等。付道林说，“如何让产量更高?要去发现一些对产量有贡献的优良基因，渐进地进行一些重组和优化。”
据介绍，目前泉脉农业已在抗“精喹禾灵”(杀禾本科杂草)除草剂小麦品系筛选方面取得重要突破，基因测序显示突变明确，具备很高的商业化开发价值。公司在东营垦利盐分含量6‰以上的盐碱地种植的30亩实验田中，初步筛选出耐盐碱小麦1000余株，后续将综合产量等性状进一步筛选耐盐碱小麦种质资源。在中科院成都生物研究所小麦育种基地种植的12亩的实验田中，借助四川盆地高发条锈病的自然条件筛选出抗条锈病种质资源268余份。2023年1月，针对2022年冬季以来小麦冻害严重的状况，公司在归德种植基地筛选出“济麦38”等小麦品种的抗冻种质资源10余份。公司还结合大田筛选与实验室条件鉴定开展小麦斑叶种质资源的鉴定，目前鉴定得到具有观赏价值的斑叶种质资源10余份。以上小麦种质资源，预计2023年下半年有望进入商业化应用阶段。
“济麦”系列全国累计推广6亿多亩
成绩的取得源于脚下的努力，更离不开济南市政府和农业农村部门的大力支持和帮助。付道林说，公司成立不到两年的时间，能够在5000多平方米的物理空间开展技术研发、科技创新，已经是一个非常不错的平台，“政府对我们也是有求必应，期待我们能够尽早让杂交小麦真正实现产业化、规模化，让中国杂交小麦走出国门、推向世界。”
多年来，济南市积极发挥山东省农科院、山东农业大学等科研技术优势，选育推广优良品种，培育突破性新品种70余个，“济麦”种子目前已累计推广6亿多亩。其中，“济麦22”连续10年成为全国最大小麦品种，累计推广3亿多亩，是全国累计推广面积最大的小麦品种。”济麦44“实际亩产达到766.62公斤，创全国强筋小麦单产纪录。“济南17”“济麦19”“济麦20”“济麦22”曾先后获得国家科技进步二等奖。
记者从济南市农业农村局了解到，围绕打造高层次种业人才汇聚的“洼地”和现代农作物种业科技示范的“高地”，2021年，制定出台《加快现代种业创新发展全力打造中国北方种业之都的行动方案》，自2022年起至“十四五”末，每年整合不低于1亿元财政资金，重点开展种质资源保护利用、现代育种科技引领、种业总部经济培育、品种评价和推广、种业发展环境优化五大行动。2022年印发《关于加快打造中国北方种业之都的若干政策措施》，围绕企业引育、科技创新、要素保障等方面提出11条政策措施，进一步推动种业创新发展。
在推进过程中，围绕集聚人才资源等种业创新要素，济南先后搭建起全国蔬菜种苗科技协同创新中心、山东省蔬菜工厂化育苗示范工程技术研究中心、山东省地方猪工程技术研究中心、莱芜黑猪研究院士工作站等一批现代种业科技平台。市财政每年列支1000万元财政资金，组建由国内顶尖专家领衔的14支现代种业及相关产业科技创新团队，形成了“14名首席专家+74名岗位专家+14个农业科技创新中心”的运作体系，为种业健康发展提供有力支持。
同时，济南坚持“以会交友”，充分利用展会平台助力现代种业振兴。连续多年承办全国种子“双交会”、全国蔬菜登记品种现场观摩暨山东国际蔬菜种业博览会、全国蔬菜种苗大会、山东省植保双交会、山东省猪业博览会等大型展会。济南创新实施的“场馆展示+田间展示”办会方式，丰富了区域交流合作，放大了展览示范功能，实现了规模和影响力叠加倍增。在种子提升工程的扶持和带动下，济南现有持证种子企业104家。
一粒种子可以成就一个产业，一粒种子可以富裕一方水土，一粒种子更可以改变一个世界。在济南，像付道林团队一样为了实现种业科技自立自强、种源自主可控而奋斗拼搏的科研人员越来越多，他们以农业科技为支撑，凝心聚力写好种业大文章，相信在不久的未来一定能为种业装上“中国芯”，让“中国粮仓”更加殷实。(济南报业全媒体记者：戚本英 视频：刚永超)
