農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，我國自主選育品種播種面積占95%以上，良種對糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率超過45%。然而，我們也應(yīng)該看到，我國種業(yè)自主創(chuàng)新水平與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距，在一些種質(zhì)上還存在受制于人的情況。在農(nóng)業(yè)資源承載能力有限的現(xiàn)實情況下，堅持農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)，加強(qiáng)良種技術(shù)攻關(guān)，是提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)能、保障農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的重要手段。這就要求我們加強(qiáng)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)利用，加速種業(yè)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)。
陜西科教資源豐富，聚集著一大批農(nóng)業(yè)科技工作者，為保障國家糧食安全和加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作出了重要貢獻(xiàn)。近年來，陜西以科技支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和促進(jìn)鄉(xiāng)村振興為重點(diǎn)，組織實施了一批重大科技項目，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種選育創(chuàng)新取得重大突破，為陜西乃至全國糧食安全和糧食產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)保證。“十四五”期間，陜西將加快實施種業(yè)自主創(chuàng)新工程，持續(xù)推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。同時，陜西將打通種子生產(chǎn)、加工、銷售、技術(shù)服務(wù)等環(huán)節(jié)，逐步完善產(chǎn)學(xué)研用深度融合的創(chuàng)新鏈條，推動種業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化，加快提升種業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平，穩(wěn)住國家的“糧袋子”，鼓起農(nóng)民的“錢袋子”。
一年之計在于春。值此新春之際，我們刊發(fā)“雜交油菜之父”李殿榮、航天育種專家郭銳、鮮食玉米育種專家竇秉德3名農(nóng)業(yè)科技工作者的近期科研進(jìn)展及新春心愿，以饗讀者。
李殿榮：在土地上種出“深海魚油”
“我現(xiàn)在最大的心愿是培育出高亞麻酸含量的油菜新品種，在土地上種出‘魚油’來，讓人們吃上更健康的菜籽油!”我國著名油菜育種專家、陜西省雜交油菜研究中心名譽(yù)主任李殿榮表示。
李殿榮被譽(yù)為我國“雜交油菜之父”。從20世紀(jì)70年代開始，他扎根油菜育種事業(yè)，育成“秦油2號”“秦優(yōu)7號”“秦優(yōu)33”“秦雜油19”等20多個油菜品種，為我國乃至世界油菜的科研和生產(chǎn)作出了突出貢獻(xiàn)。
春節(jié)假期，85歲的李殿榮依然和往常一樣，每天8時準(zhǔn)時到辦公室，開始一天的工作。很少有人知道，這位拼搏的老人，在10年前就因患癌癥被切除了大半個胃，而出院的第二天，他就回到了工作崗位。
“李老師的試驗田總是種得整整齊齊，管理得細(xì)致規(guī)范，十分有利于育種材料的比較選擇。每到育種的關(guān)鍵時期，李老師幾乎每天都堅持在田間觀察、記錄、研究，事必躬親。他對待科研工作一絲不茍的精神，感染著我們單位的每一個人。”陜西省雜交油菜研究中心副主任孔建介紹。
“這10年，我堅持規(guī)律地生活和工作。雖然晚上不能加班，但我一天還能工作八九個小時。在老伴的照顧和助手的幫助下，我的科學(xué)研究有了新的開始。”李殿榮說。
2013年到2021年，李殿榮帶領(lǐng)團(tuán)隊育成了4個優(yōu)良的雜交油菜新品種。其中，“秦優(yōu)797”適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、豐產(chǎn)穩(wěn)定性好，被認(rèn)為是繼“秦優(yōu)7號”之后，又一個里程碑式的品種。
最值得稱道的是，李殿榮還創(chuàng)建了兩項領(lǐng)先于世界水平的高亞麻酸和特高芥酸種質(zhì)，并育成了我國第一個含有15%左右的非轉(zhuǎn)基因高亞麻酸油菜新品種。選育高亞麻酸含量的雜交油菜品種，實現(xiàn)在土地上種出“魚油”的目標(biāo)，也正是李殿榮近年來科研工作的重心。
菜籽油是我國居民的主要食用植物油之一。很長一段時間，培育含油量高的油菜品種是育種專家們追求的主要目標(biāo)之一。“在我國食用油數(shù)量供應(yīng)嚴(yán)重不足的年代，育種工作的重點(diǎn)是產(chǎn)量，很難顧及品質(zhì)。當(dāng)食用油數(shù)量基本滿足之后，品種的含油量和品質(zhì)等問題隨之被提到了重要位置。近年來，隨著生活水平的提高，人們越來越渴望能‘吃好油’‘吃上健康油’。”李殿榮表示，“因此，我們要培育出對人體健康有好處的油菜品種來，菜籽油不僅要夠吃，還要吃得好、吃得健康!”
從深海魚中提煉的魚油，對降低三高人群的心腦血管病風(fēng)險、促進(jìn)嬰幼兒的腦細(xì)胞和視力發(fā)育具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，亞麻酸進(jìn)入人體之后，在脫氫酶和碳鏈延長酶的作用下，會轉(zhuǎn)化成和魚油成分一樣的EPA和DHA。
“如果我們把油菜籽中的亞麻酸含量從現(xiàn)在的9%左右提高到15%，甚至20%，就意味著能在陸地上種出‘魚油’來。目前，我們已經(jīng)獲得亞麻酸含量高達(dá)24.4%以上的優(yōu)質(zhì)油菜種質(zhì)資源，為培育健康型油菜新品種奠定了材料基礎(chǔ)，選育出讓人們吃了更健康的高亞麻酸含量的油菜品種指日可待!”李殿榮信心滿滿地說。
“我要抓緊時間，把幾十年積累的知識、經(jīng)驗、方法寫出來，把老一輩科研工作者勇于攀登、不懈奮進(jìn)的精神和作風(fēng)傳承下去，在我有生之年能再為國家、為社會作些貢獻(xiàn)!”李殿榮表示。
郭銳：讓“太空種子”在寒旱之地生根發(fā)芽
這段時間，航天育種專家郭銳一直守在位于西安南郊的太空育種地面選育基地。
“我們正在為陜西北部地區(qū)和青海省選育一批耐寒、耐旱的牧草。”郭銳說，“我最大的心愿是，建立寒旱地區(qū)牧草和生態(tài)草種質(zhì)資源庫，讓更多‘太空種子’在寒旱地區(qū)生根發(fā)芽，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出我們育種人的貢獻(xiàn)!”
郭銳是航天育種(楊凌)種質(zhì)資源研究中心主任、陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心主任、首席科學(xué)家。他還兼任國家林草局三北局三北防護(hù)林體系建設(shè)工程專家咨詢委員會委員、航天育種種質(zhì)資源研究課題組組長。
從2007年開始，通過中國空間技術(shù)研究院的空間科學(xué)實驗搭載渠道，郭銳團(tuán)隊把一批景觀樹種和花卉品種送上了太空。之后，他在西安南郊的中加航天農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園開始航天育種的地面選育、示范推廣工作。
“太空種子”的選育非常嚴(yán)格。種子從太空“遨游”回來之后，科研人員就開始航天育種最繁重、最重要的地面攻堅。郭銳說：“我們先把這些種子全部種下去，觀察分辨變異情況，從第二代開始篩選突變單株，然后將選出的種子播種、篩選，讓它們自交繁殖。如此繁育三四代后，才有可能獲得遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良突變系。再經(jīng)過品系鑒定、區(qū)域化試驗等嚴(yán)格的程序后，真正的‘太空種子’才能誕生。”
目前，郭銳團(tuán)隊正在選育的“太空種子”涵蓋蔬菜、花卉、農(nóng)作物、中藥材、防護(hù)林、經(jīng)濟(jì)林6個大類，有上百份搭載材料。其中，最讓郭銳自豪的是，他們選育的防護(hù)林和經(jīng)濟(jì)林搭載材料已經(jīng)進(jìn)入地面選育的最后攻堅階段。不久的將來，這批經(jīng)過“太空搭載”的種子將會播撒到三北防護(hù)林地區(qū)，為我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出重要貢獻(xiàn)。
這兩年，郭銳和他的科研團(tuán)隊逐漸把重心放在了高寒、干旱地區(qū)生態(tài)草和牧草的選育上。2019年，團(tuán)隊首次開展皇竹草等優(yōu)質(zhì)牧草品種在溫帶地區(qū)的引種、保存、篩選和繁育等工作。“目前，我們已取得階段性的研究成果，可為后期的規(guī)模化推廣應(yīng)用提供多種技術(shù)支撐。”郭銳介紹，“我們希望培育出優(yōu)良的‘太空牧草’，既能改善生態(tài)環(huán)境，又能促進(jìn)農(nóng)民增收，讓廣大群眾實實在在地享受到我國航天科技發(fā)展帶來的福利!”
郭銳還專注于科普工作。他說，我國的航天育種事業(yè)已經(jīng)走過了30余年。30多年來，航天育種事業(yè)伴隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，取得了非凡成就。但是，什么是航天育種卻鮮有人知。很多不準(zhǔn)確的說法、誤讀，甚至惡意揣摩，時不時見諸報刊網(wǎng)絡(luò)。在郭銳看來，把這項“高新技術(shù)”準(zhǔn)確、生動、有趣地講述出來，讓更多人關(guān)注航天育種事業(yè)和科研同等重要。
郭銳推動西安文理學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院和西安航天基地中加農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司開展校企合作，共同組建了陜西省首個航天農(nóng)業(yè)工程技術(shù)科普教育基地。在這里，很多人第一次看到“太空植物”，了解到“太空種子”的地面選育。幾年來，郭銳已先后出版《航天育種簡史》《中國雄心——航天科技 綠色中國》《種業(yè)中國》等科普書籍。
他說：“中國的航天育種技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位，浩瀚的太空正成為我國科學(xué)家培育農(nóng)作物新品種的超級實驗室。我們希望發(fā)揮優(yōu)勢，把航天育種的產(chǎn)業(yè)化模式做出來，讓航天科技和航天農(nóng)業(yè)為鄉(xiāng)村振興服務(wù)，為科普教育服務(wù)!”
竇秉德：讓鮮食玉米在陜西“一年兩熟”
年末歲首，正是玉米制種的關(guān)鍵時期。
從去年11月開始，陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種中心主任竇秉德就一直守在海南的育種基地，播種、定苗、套袋、授粉……每個重要環(huán)節(jié)，他都親力親為。
“預(yù)計在今年3月，我們會把種子運(yùn)回來，播種在關(guān)中的試驗田里。80天左右，玉米就能成熟!我最大的希望就是讓既甜又糯的鮮食玉米，走向千家萬戶的餐桌，成為百姓致富的特色產(chǎn)業(yè)!”竇秉德說。
竇秉德獲得中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位后，先后在新疆、江蘇、浙江等地的高校從事小麥、玉米遺傳育種教學(xué)和科研工作。2013年，他加入陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所，從事鮮食玉米育種工作。
教學(xué)、科研與新品種選育完全不同。“種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’。我們育種的目的不是發(fā)論文、評職稱，而是要把論文‘寫’在田間地頭，讓農(nóng)業(yè)‘芯片’能真正在優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用，為農(nóng)民造福。因此，育種一定要了解市場的需求和農(nóng)民的需要。”竇秉德說。
鮮食玉米新品種的選育及產(chǎn)業(yè)技術(shù)是竇秉德團(tuán)隊的主攻方向。從2017年試驗田落地至今，除了每年在海南育種的幾個月，其余時間竇秉德幾乎都撲在省內(nèi)外的試驗田、示范田里。
經(jīng)過長期的科研攻關(guān)，竇秉德團(tuán)隊選育出的陜K512甜玉米、陜K818甜糯玉米等5個鮮食玉米品種通過省內(nèi)外審定，選育出的釀酒水果玉米獲得2項國家發(fā)明專利，主持選育的水果玉米榮獲中國鮮食玉米大會最佳風(fēng)味、最佳外觀、最高產(chǎn)量綜合獎及優(yōu)秀加工品種獎。
最讓團(tuán)隊感到自豪的是花青素系列玉米新品種的選育成功。團(tuán)隊推廣人員劉占邦介紹，科研人員在收集花青素含量高的黑玉米種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，通過定向改良、雜交組配等方式，讓黑玉米的花青素含量達(dá)到了黑豆和黑米的6到8倍。
“花青素是天然的水溶性色素，是類黃酮天然活性物質(zhì)和健康因子，具有抗氧化、保護(hù)心血管、美容養(yǎng)顏、改善視力、延緩衰老等功效。”劉占邦介紹，團(tuán)隊選育的新品種中花青素含量高、口感好，能有效提升玉米的精深加工價值。同時，花青素玉米的秸稈含有較低的木質(zhì)素，能提高畜禽的消化吸收率，可作為優(yōu)質(zhì)飼草。
目前，團(tuán)隊選育出的黑糯系列陜科8143、陜科9115、陜科9148正在接受審定，黑糯(機(jī)收)、黑甜糯、花青素水果玉米等新品種也在培育當(dāng)中。在新品種選育的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊還聯(lián)合土壤營養(yǎng)、綠色栽培、深加工及飼料飼草等領(lǐng)域的專家，進(jìn)行種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)開發(fā)。
和傳統(tǒng)的玉米相比，鮮食玉米生長期短，在陜西關(guān)中和南方地區(qū)一年可種植兩茬。如今，團(tuán)隊選育成功的鮮食玉米品種已在省內(nèi)的渭南、榆林、安康等地成功種植，在寧夏、新疆、江蘇、安徽、海南、云南等地的玉米產(chǎn)區(qū)也表現(xiàn)出良好性狀。據(jù)估算，從鮮穗、速凍玉米到系列深加工食品和飲品，鮮食玉米的畝均效益可以達(dá)到普通玉米的2到3倍。
“全國玉米種植面積5億多畝，鮮食玉米只有不到2000萬畝。我和團(tuán)隊會繼續(xù)努力，不斷優(yōu)化鮮食玉米品種性能，跟地方政府、農(nóng)業(yè)企業(yè)合作，加快研究所成果轉(zhuǎn)化和品種推廣，打造鮮食玉米生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，培育區(qū)域農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)，服務(wù)鄉(xiāng)村振興。”竇秉德對鮮食玉米的推廣滿懷信心。
