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种子诞生记①:一粒小麦的“强筋梦”

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视频摄制:河北日报记者张晶、李东宇

编者按 种子是农业的“芯片”,种业是保障粮食安全的源头。

“只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。”4月10日,习近平总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察时的一番话意味深长。

如何拿出攻破“卡脖子”技术的干劲,为中国饭碗拥有坚强的“中国芯”贡献河北力量?河北日报记者深入一线进行调研,挖掘河北省一粒粒优势种子研发背后的不凡历程,以及继续改进优化、繁育推广的不懈努力。即日起推出《种子诞生记》系列报道,敬请关注。

春耕时节,石家庄市藁城区成方成片的麦田里,一株株绿油油的优质强筋小麦正茁壮成长,它们有个好听的名字——“藁优麦”。

藁城,是中国国产强筋麦的发源地。藁8901,我国第一个替代进口加工面包粉的强筋麦品种;藁优2018,亩产550公斤至600公斤;藁优5766,连续三年获全国小麦品质鉴评第一名……目前,“藁优麦”系列品种在冀鲁豫陕等地累计推广面积近亿亩,营养和加工品质均超过国家一级优质强筋麦标准,成为国内大型面粉加工企业竞相选购的强筋麦原料品种。

种子诞生记①:一粒小麦的“强筋梦”

石家庄市藁城区农业科学研究所工作人员在为小麦“去雄”,这是小麦品种杂交过程中重要一环。 河北日报记者李东宇摄

起步——藁8901,填补国内优质强筋麦科研育种空白

4月13日,石家庄市藁城区农业科学研究所(以下简称藁城农科所)试验田,入目尽是碧绿麦苗。

一大早,藁城农科所所长杨海川带着科研团队的年轻人,又一次来到这里察看小麦长势。

研究种子,在外行人看来应该是挺乏味的事。杨海川带领科研团队,一干就是30年。“地里的小麦差不多都认识我们。”杨海川幽默地说。

小麦育种,是一项周期漫长、过程复杂的系统工程,从组合配制、世代选择到品系鉴定、比较试验,再到参加区域试验、生产试验,往往需要十几年。藁城农科所从成立之初,小麦育种的一个方向,就是优质专用强筋小麦。

强筋小麦,就是面筋含量高、面筋质量好的小麦。由于面粉蛋白含量高、面筋强度高、延伸性好,最适于生产面包、拉面、饺子等。

然而,在很长一段时间里,国内优质强筋小麦的种植面积和产量都远远不能满足市场需要,藁城宫面的生产完全依赖进口强筋粉。

这一状况的改变,始于我国第一个替代进口加工面包粉的强筋麦品种藁8901的出现。

“藁8901来自一个梦想。”杨海川给记者讲了一个故事。

改革开放之初,时任藁城农科所所长李振桥到北京参加培训。培训之余,李振桥向专家提出了这样一个问题:我国小麦生产基本解决了温饱问题,借鉴国外小麦育种发展历程,我们下一步的发展方向又是什么?

专家想了想说,那就是强筋。

这个回答,让李振桥眼前一亮。

“改革开放以后,国民生活水平提高这么快,藁城的小麦种植条件又这么好,直奔强筋这个研究方向可行不可行?”李振桥的这个想法得到了专家认可。

怀揣“强筋”梦想,李振桥回到藁城。

1984年,藁城农科所选择具有良好加工性能的四倍体硬粒小麦——波兰小麦为优质源,以六倍体普通小麦为母本,以波兰小麦为父本,运用杂交育种法,筛选品质优良的小麦新品系。

“我们是追着日头跑的人。”杨海川说,一年到头,藁城农科所育种人员都奔忙在田间地头,尤其在收获期间,几乎每天清晨就到麦地里,一待就是好几个小时,仔细观察每个小麦品系的抗病性、丰产性等表现。

1995年,藁城农科所选育出了优质麦新品种藁8901。不过,现实远比想象的艰难。

在农民大面积种植过程中,藁8901倒伏严重,以至于农民们都不敢种。发现问题后,育种人员从降秆、壮秆方面对品种进行改良、培育。

功夫不负有心人,凭着一股韧劲,1998年,藁8901被培育成功,通过河北省审定。由于实现了小麦高产与优质的结合,藁8901成为国内第一个大面积推广、并被面粉企业大量使用的国产强筋麦品种。

藁城,也由此成为中国国产强筋麦的发源地。

种子诞生记①:一粒小麦的“强筋梦”

石家庄市藁城区农科所所长杨海川在试验田察看今年的小麦长势情况。 河北日报记者李东宇摄

突破——量质齐升,“藁优麦”品种“群星闪耀”

在藁城区系井村种粮大户高各营的700亩麦田里,麦苗犹如绿色地毯,厚厚地铺在田野上。

“看,这是藁优5766,那边是藁优2018,长势都不错。”站在地头上,高各营说,“咱们系井村这一片种植的强筋麦,从来不愁卖,每斤比普通小麦还贵1毛钱左右。”

“麦种好,收益就有保障。”杨海川接过话茬,“这两个品种达到了郑州商品交易所强筋麦一等标准。在吸水率、拉伸面积、稳定时间等反映强筋小麦品质的主要性能指标上,藁优5766和藁优2018已经可以媲美甚至优于进口的小麦。”

收获,来自一代代育种人的辛勤付出。

“高产品种不优质、优质品种不高产,是小麦育种工作长期以来难以突破的技术瓶颈。”杨海川说,藁8901小麦自身也存在一些缺陷,如株高、抗寒性等方面需要改进。他们对于藁8901后继新品种的研发,重点是提高蛋白质含量和面筋质量、加强培育抗(耐)穗发芽等抗逆性。

为了选育具备优异性状的小麦品种,育种团队从全国各地搜集多份优质小麦种质资源,进行配制组合。试验田里,小麦抗寒、抗病、高矮等情况,一株一株去观察;上百个环节、成千上万组数据,一项一项做记录。

在藁8901之后,藁城农科所陆续培育出了藁优9409、藁优9415、藁优9618品种,但这些品种均是单一性状较为突出,而不是全面发展的“优等生”。杨海川举例说,2003年育成的藁优9415,品质性状和面粉白度等方面较藁8901更优,尤其是加工品质、烘烤品质更加突出,但该品种小麦成熟期较晚。

为此,育种团队想在早熟、适应性广等方面做突破,他们以藁优9411这一品种为基础,通过杂交筛选中间材料,然后与山东一个适应性广的小麦品种进行杂交,但接连的杂交改良试验都效果甚微。

失败了再来,艰辛的探索终于换来了成功的曙光。从藁优9411改良迭代的藁优2018,在小麦高产、超强筋和适应性等方面都表现出了潜力。

团队马不停蹄,又从西北农大交流来较为成熟的种质资源,开展大规模测配工作。2014年,团队培育出了既丰产又优质的藁优5766超强筋小麦新品种,该品种连续三年获全国小麦品质鉴评第一名。

目前,“藁优麦”品种“群星闪耀”。藁优2018是我省强筋麦当家品种,高产优质、抗病抗倒、节水早熟,亩产550公斤至600公斤。藁优5766品种湿面筋含量35%,吸水率67%,面团稳定时间达53分钟,是国内品质最突出的强筋小麦。

种子诞生记①:一粒小麦的“强筋梦”

石家庄市藁城区农科所所长杨海川(右一)在实验室与科研团队检测高筋面粉品质情况。 河北日报记者李东宇摄

领跑——技术引领,从传统育种走向分子育种

这几天,河北宏瑞种业有限公司总经理刘洪泉时不时就要到藁城农科所,和杨海川就种子培育、加工、销售、生产以及技术服务等方面进行沟通,加大藁优系列强筋小麦的推广力度。

河北宏瑞种业有限公司是藁优系列强筋小麦品种的独家授权生产经营单位,作为省级育繁推一体化企业,2014年该企业与藁城农科所开始深入合作,累计推广藁优系列强筋小麦1000多万亩。

好种子繁育出来后,如何走进千家万户?

“要让农民在田间地头尝到好品种增产又增收的甜头。”刘洪泉说,近年来,“藁优麦”广受种植户青睐,品质优、产量高,适宜不同区域和地块种植,良种需求量快速增加,甚至出现了供不应求的局面。“我们已经扩大了各地繁种田种植规模,提高种子产量。”

刘洪泉告诉记者,农民买了他们的种子,公司团队还手把手地教,一遍又一遍地讲解种植技术,促进良种与良法相配套,提高强筋麦的产量,激发农户种植积极性。

为做大做优“藁优麦”特色品牌,藁城区建设了3.08万亩强筋麦核心示范区,辐射带动全区藁优系列强筋小麦品种种植面积达46万亩。

种出好效益,研发出好的品种是关键,育种技术创新是种业发展的必由之路。从世界范围看,育种技术正经历由传统育种技术向分子育种技术转变的历程。

所谓传统育种技术,就是品种之间的杂交选优。分子育种,则是利用分子技术对品种基因进行精准选择和修正,以实现育种目标。

“我们将继续和藁城农科所合作开展种源技术攻关,研发出一批高产优质、抗逆广适的优良品种。”刘洪泉说,与传统育种技术相比,分子育种技术具有快速、精准、低成本等优势,将先进的分子育种技术与常规育种技术紧密结合,能够培育出更多更好的新品种。

利用分子育种新技术,强筋麦育种也进入到高精尖阶段。杨海川介绍,未来计划新开展两方面技术研究,一是育成的强筋麦新品种与半糯性相结合,进一步提高新品种食品加工性能;二是加强新育成品种的抗病性,增强适应性,通过回交转育方式,加强抗病基因的定向转育工作。

一粒种子,关系着中国人的饭碗安全。如今,最早把“强筋”梦想播种在藁城这片土地上的李振桥已经去世,带领团队接力研发的杨海川也早生华发,但他们培育的强筋小麦却已“遍地开花”。20多年来,藁优系列强筋小麦在冀鲁豫陕等省份累计推广面积近亿亩。 (河北日报记者郝东伟)

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