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甘肃日报【乡村·新聚焦】版全版报道刊发省农科院清水试验站甘谷试验站科研团队文章

时间:2022年07月04日 17:47    作者:    来源:党委办公室    点击:【字体:

6月29日,甘肃日报【乡村•新聚焦】版全版报道刊发题为《麦田里的守护人》——记省农科院清水试验站甘谷试验站科研团队的文章,全文如下:

【乡村·新聚焦】

麦田里的守护人

——记省农科院清水试验站甘谷试验站科研团队

 

清水试验站专家在观测。本版图片除署名外均由新甘肃·甘肃日报记者王朝霞摄

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徽县农技中心工作人员在小麦新品种繁育田测产。新甘肃·甘肃日报通讯员杨晓辉

省农科院清水试验站小麦绿中透黄。

徽县的兰天小麦品种繁育基地。新甘肃·甘肃日报通讯员杨晓辉

新甘肃·甘肃日报记者 王朝霞

6月中旬,甘肃陇东南地区的冬小麦,已由翠绿渐次变得青黄,风吹麦浪起,扑面穗生香。农机手驰骋麦田,自南向北、自东向西陆续开镰收割。

今年的冬小麦长势如何?抗病情况如何?记者走进省农科院小麦研究所清水试验站和植物保护研究所甘谷试验站一探究竟。

这里是我省冬小麦育种、麦类作物种质资源研究和小麦条锈病等病虫害监测预警及防控技术研究的科研基地。试验站的科研团队,在种业“芯片”研发上下功夫,在新品种选育上做文章,在条锈病绿色防控上出实招,支撑起口粮安全的保护网。

培育“兰天”小麦新品种

仲夏时节的清水县,四野清新,清凉宜人。

清水古称上邽,以“清泉四注”而得县名。在这个农耕文明源远流长之地,小麦、玉米、马铃薯等农作物遍布田间,核桃、苹果、半夏、沙棘等林果药材绿满山川。

永清镇在清水县县城东南5公里,省农科院小麦研究所清水试验站坐落于此。试验站马沟村泰山庙塬基地的100亩麦田,绿中透黄。微风吹过,饱满的麦穗在风中摇曳。

清水试验站始建于1969年,由我国著名小麦育种家周祥椿教授创立,已有50余年历史,先后育成“卫东”“清农”“陇原”“兰天”等系列小麦品种100余个。

科研团队先后引进大量国内外抗条锈病种质资源,建成了国内最大的抗条锈病基因库,育成了一批携带不同抗锈基因、分属不同抗锈类型的抗条锈病品种,提高了陇东南抗条锈病基因的丰富度,减轻了小麦条锈病对我国东部麦区的危害,为我国粮食安全作出了重要贡献。

记者在试验田看到,这里有来自全国的各种小麦育种材料,对比试验鲜明:兰天系列小麦品种青枝绿叶、颗粒饱满,其他品种因感染条锈病而叶片发黄、麦粒干瘪,对比出兰天系列品种的良好抗条锈性。

“我们要秉承周祥椿教授等老一辈科学家精神,持续做好小麦种质资源的创新和新品种的选育。”清水试验站站长、省政府参事鲁清林研究员对记者说,目前科研团队在原有抗锈丰产的基础上,提出“降低株高和改造株型、进一步提高增产潜力”的育种思路,实现了抗条锈性强、旱地亩产超过600公斤的突破性进展。

一方试验田里,一株株无芒小麦长势整齐,虽然“个头”低矮,约70厘米高,刚没过人膝,但穗粒较长,约8.5厘米。省农科院小麦所副所长曹世勤研究员摘下一个穗头,揉碎麦皮,露出一颗颗圆润饱满的白色籽粒,“这就是兰天36号小麦,2020年在徽县创造了620.88公斤的高产纪录!”

“通常能抗条锈病的小麦,产量相对较低,这是一对矛盾。培育既抗病又丰产还要抗寒抗旱强的品种难度比较大,而我们很好地做到了这一点。目前我们选育的适合于陇东南山塬旱地的抗病小麦新品种,亩产普遍能达到400公斤以上。”杜久元研究员介绍。

省农科院小麦所冬小麦科研团队开展的“多抗高产广适兰天系列冬小麦新品种选育及应用”研究,经过20多年的选育,育成的兰天30号、兰天33号、兰天34号、兰天35号、兰天36号等5个冬小麦新品种,株型紧凑、矮秆、丰产、抗锈性显著提高。2013年以来,5个冬小麦新品种在我国条锈病核心疫源区累计推广570多万亩,新增粮食2.69亿公斤,新增利润7.25亿元。其中2018至2020年累计推广365万亩,新增粮食1.72亿公斤,节省农药及防治成本5478万元。在粮食增产、减药增效、农民增收等方面意义重大,这项科研成果获得2021年度甘肃省科技进步奖一等奖。

打造口粮生产的“芯片”

粮食安全,国之大者。小麦是我国北方的主要粮食作物,更是甘肃省最主要的口粮。

种子是粮食生产的“芯片”。培育和种植抗条锈病品种,实现小麦绿色、安全、高质量生产,是保障粮食安全最主要且经济有效的措施。为此,省农科院小麦研究所科研团队持续在基因资源挖掘、育种新技术研究与育种应用等方面不懈努力,创新探索。

科研团队在国家自然科学基金支持下,开展小麦品种抗条锈基因的精细定位与抗病基因聚合育种,如小麦品种“兰引1号”持久抗条锈性基因解析、小麦品种兰航选122成株抗条锈病QTL定位等研究。同时在甘肃省重点研发计划、省农科院生物育种等项目支持下开展陇南持久抗条锈冬小麦分子育种、小麦分子育种平台创建与品种选育、航天诱变育种等研究。

“我们采取国际先进的小麦分子育种和快速育种技术,加代繁育,一年可培育3至4代,实现了甘肃小麦快速育种。”省农科院小麦研究所白斌博士说。

这位从新加坡国立大学留学归来的博士后,在骄阳炙烤下,皮肤晒得黝黑。“瞧,白博士晒成了‘黑’博士!”同行开玩笑地说。

白斌指着地里的小麦介绍说:“兰天196,是利用分子育种结合常规育种技术培育的抗病丰产新品系,聚合了持久抗病基因,田间表现优异;兰航选151,对条锈病免疫,蛋白质、湿面筋含量高、延展性好,可做挂面专用品种。”

针对小麦重要农艺性状遗传基础不明晰、专用性品种缺乏、条锈病和白粉病抗性易丧失等问题,依托西部之光、国家自然科学基金、甘肃省科技支撑等项目资助,科研团队与中国农科院及华中农大合作,杨芳萍研究员与白斌、刘金栋等专家开展小麦重要性状遗传解析及基因聚合方法研究。

这项研究成果显著:率先解析了春化、光周期、矮秆及抗病性等重要农艺性状基因在世界主要国家品种的分布频率及在我国不同麦区的遗传效应,明确了我国及甘肃省小麦品种面筋强度及色素基因的分布频率;立足陇南麦区应用长达50多年的4个持久抗性亲本,发掘26个新的抗病性状基因座,开发与其紧密连锁的分子标记,揭示其持久抗病性的遗传机理;申请抗条锈辅助选择国家发明专利2项(其中1项已授权),培育兼抗型小麦新品系23个。

这项研究在国内外小麦重要农艺性状和抗病性遗传解析及分子标记辅助选择育种中起到了一定的引领作用,获得2021年度甘肃省自然科学奖三等奖。

团队经过科研攻坚,育种取得丰硕成果。陇原235在省陇东片区域试验中,抗逆性和丰产等表现突出,始终排在参试品种第一位;兰天58号,由于植株高,平均94厘米,抗旱、抗寒性好,尤其对倒春寒具有较强抵御能力;兰航选L622,是经航天诱变培育而成的优质春小麦新品种,高抗条锈,中抗白粉病和叶锈病,节水抗旱耐瘠性强,是适合制作拉面的中强筋品种。

除了抗锈、抗旱、抗寒,科研团队还研发出许多功能性小麦新品种。记者在试验田看到,麦穗呈紫红色的紫麦,籽粒也呈紫色,富含花青素、硒元素等,去年小区试验中亩产达600多公斤,市场前景十分广阔。

防锈除锈的“锈病医生”

记者来到甘谷县新兴镇五甲村,在省农科院植保所甘谷试验站的小麦试验田里看到,遭受条锈病侵蚀的小麦,麦穗还是绿色,但株秆、叶子已枯黄,仔细发现,小麦叶片上是一条条黄褐色的“锈斑”。剥开麦穗皮屑,麦粒是空瘪的。

“小麦没有来得及灌浆、成熟,甚至有时候还没有抽穗,就遭受条锈病的灭顶之灾,像这种情况,感染锈病的小麦基本绝收了!”省农业农村厅总农艺师李福介绍,小麦条锈病严重时,走在麦田里,裤腿全被染黄了。

条锈病是我省小麦生产上的最主要病害。省植保植检站逐年统计显示,条锈菌常发易变区的陇南越夏区,大多数年份均达到中度到中度偏重发生、局部大发生。小麦条锈菌生理小种变异监测表明,80%以上的条锈菌主要流行小种首先在陇南越夏区被发现,而后逐步累积并传播到全国其他麦区。该区域是我国小麦条锈病发生流行最重要的越夏区和病菌新毒小种的“策源地”。

为了防治小麦条锈病、白粉病、赤霉病等重大病虫害,1963年建立甘谷试验站。2009年中国农科院植保所、甘肃省农科院植保所、天水市农科所合作共建中国农科院天水有害生物防治野外科学观测试验站。2018年成为首批36个国家级野外科学观测试验站,被命名为国家植物保护甘谷试验站。

甘谷试验站在王吉庆、金社林等老一辈科研专家传承下,贾秋珍、曹世勤、张勃、孙振宇等团队成员,近十年来进行小麦条锈菌条中34号监测及防控技术研究与示范,获得2021年度甘肃省科技进步奖三等奖。

该成果证实条中34号为历史毒性最强小种,是导致甘肃及全国小麦品种大面积丧失抗锈性的主要原因,科学指导了抗病育种和品种合理布局,向甘肃、河南、四川、江苏、陕西、北京、河北、山东、安徽等国内育种单位提供200余份抗病性优异资源材料及300余克条锈菌菌种,为国内抗锈品种的选育提供了技术支撑,有效控制了条锈病流行,2018年至2020年累计示范推广1962万亩,增收节支3.35亿元。

“我们主要做小麦条锈病灾变机制与可持续防控技术研究。根据目前研究现状,控制条锈病有两把‘钥匙’:一是病菌的研究,明确病菌变异方向、流行趋势及指导抗病育种;二是品种的研究,重点做好抗条锈品种的筛选,提出抗病品种布局意见。”贾秋珍研究员介绍。

曹世勤研究员认为,条锈病的病原菌不断升级换代,我们需要不断培育新的抗锈品种,“是在和病原菌变异进行时间赛跑!”

条锈病会导致小麦减产或绝收,而赤霉病则引起麦粒变质发霉,人畜食用后则中毒。对此,科研人员开展了陇南徽成盆地小麦赤霉病监测与防控研究。

值得注意的是,目前世界上抗赤霉病的基因较少,在甘肃更是少之又少,而鲁清林等科研团队培育的兰天45号、兰天48号两个新品种,抗条锈病并兼抗白粉病、赤霉病;兰天48号亩成穗数超过40多万,穗粒超过40粒,预计今年在西和县产量可超过500公斤。

山旱地有了好种子

盛夏的陇东南,小麦一片金黄,逐渐成熟。一株株挺拔的麦秆上,一根根麦穗穗长粒饱。走过麦田,长长的麦芒轻轻划过胳膊,“唰唰”地发出富有节奏感的韵律。

“省农科院的专家们头发熬白了、脸晒黑了、心操碎了,但培育出的小麦品种,病不死、旱不死、冻不死。特别是抗条锈病新品种,把条锈这个小麦‘胎儿’时期的病治了,避免了小麦长大后再打药。我们合作社非常欢迎。去年种了500亩兰天小麦,长得像拼盘一样整齐。”陇南民乐种业专业合作社负责人郭大全介绍。据悉,西和县种植小麦23万亩,其中兰天系列品种小麦种植达17万多亩。

徽县农技推广中心杨晓辉研究员说:“兰天小麦让徽县农民极大受益,我们是兰天小麦品种的忠实推广者。去年秋天阴雨天气导致播种较晚,有些地块立冬后才播种,今年3月份去看麦田,看不到希望。但4月上旬以来,由于政府‘一喷三防’、高效高产、绿色生产等资金和政策扶持力度大,田间管理措施到位,苗情升级转化快,兰天小麦品种发挥出独特的增产优势,今年小麦丰收在望。”

清水县今年种植小麦约25万亩,其中兰天品种小麦超过60%。去年,兰天36号在王河镇李沟村、兰天42号在金集镇水清村亩产分别达584.5公斤和597.5公斤,均创造了当地山旱地小麦高产纪录。“这是山旱地‘顶呱呱’的好种子,我县率先建立小麦良繁基地,将大力推广应用,造福广大农民群众,同时让种业企业受益。”清水县县长李菊霞表示。

陕西隆丰种业有限公司董事长秦小龙与省农科院小麦所签订陇原235品种权转让合同。他说:“我从事小麦育种30多年,通常旱地小麦亩株穗35万穗,但兰天36号和兰天43号亩成穗数达到60多万穗、亩产超过600多公斤,这与水浇地小麦产量接近,令人震撼!”

省农科院小麦研究所冬小麦育种团队,先后育成了兰天36号、兰天45号、兰航选121、兰航选151、兰天196、兰天538等多个适合我省不同生态区域(山、川、塬)种植的小麦品种,抗逆性较好,丰产性突出,深受广大农民喜爱。目前兰天系列小麦品种在甘肃、宁夏、陕西、青海等四省区每年推广面积保持在300多万亩,占甘肃冬小麦总播种面积的38%。

陇东南地区,大片麦田,丰收在望。而甘谷试验站的麦田里,专家们正在对抗条锈病较好的陇鉴9825小麦品种“评头论足”:“这小麦长势整齐,落黄较好。‘落黄’就是成熟时金黄一片,熟相好,不是那种灰乎乎的颜色。瞧这小麦穗粒多、增产没问题!”小麦育种专家王世红边走边介绍,还边走边用胳膊抚压麦秆,随着“唰唰”的声音,压弯的麦秆重新“噌噌”地挺立起来,“这小麦抗倒伏性较好!”他解释说。

省农科院清水试验站、甘谷试验站的“小麦人”,从50余年厚重的历史积淀中探索新的突破,传承弘扬科学家精神,扎根乡野,潜心研究,砥砺奋进,辛勤耕耘,为实现藏粮于技和保障口粮安全继续勇毅前行。

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