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创立育种新思路 汗水浸出“金玉米”
日期:2023-12-07 作者: 政策法规

  秋风送爽,金灿灿的玉米棒颗颗籽粒饱满……近日,东北农业大学农学院教授在微信中晒了张玉米新品种照片,这是他带领科研团队研究的玉米新品种再次喜获丰收。

  作为我省玉米产业技术协同创新推广体系首席科学家,30余年来带领团队育成玉米新品种40个,其中,“东农254”在我省推广面积居国内自育品种第一位,同时推广到吉林、内蒙古、山西、甘肃等地,累计推广面积达2042.2万亩,增加效益29.22亿元。“早熟、高产、优质、耐密玉米新品种东农254的选育与推广”项目获得了2020年度省科学技术进步奖一等奖。

  玉米约占我国粮食产量的40%,我省年种植培养面积稳定在9000万亩左右,最高年份达到1.1亿亩,占全国玉米播种面积的1/5左右。玉米产业高质量发展对于我国粮食安全和农业供给侧改革至关重要。

  “玉米是国内外种业竞争最大的领域之一。”和记者说,如果将玉米杂交种第一代种植收获后留种,次年继续种植,第二代的杂种优势会显著减弱,因此玉米不能自留种,要年年购买新种,由此成为国内外种业“必争之地”。绝大多数跨国种业在我国设立了玉米育种研发团队,对我国种业发展产生较大压力。农业农村部提出,把种业作为“十四五”农业科学技术攻关的重点任务来抓,缩小玉米、大豆等品种和国际领先水平的差距。

  “我省早熟玉米种质资源匮乏,并且品种选育受区域条件限制,南方品种不能直接用。”坦言,北方玉米早熟区存在收获期籽粒含水量高、单产低和商品品质差、育种技术方法相对落后等问题,影响了黑龙江玉米的市场竞争力。

  为突破困局,带领团队历经十余年艰苦攻关,在国内首次创立了玉米定向精确育种新方法,采用的分子标记定向选择脱水速率性状、近红外世代追踪高淀粉含量等核心技术,与传统育种方法相比,更具针对性,种子活力高、籽粒脱水快,适合籽粒机收,品质更优良。

  在的办公室记者看到,左边的柜子里和右边的桌子上都整齐摆放了一排排金色的玉米果穗,每一穗玉米上都贴着品种名称的标签。玉米与他的工作和生活早已紧紧相融,密不可分。

  成果的背后,是和研发团队日复一日在田间的坚守。“每年从7月初至8月中旬,每天早上6点到晚上6点,从始至终坚持在试验田内开展田间调查、人工授粉、雄穗套袋等工作,防止外来花粉污染影响育种成果。”和记者说,这样的一个过程是最艰苦的,正值高温时节,地里热气升腾,常有桑拿天,汗水浸透衣裤,中暑是“家常便饭”。研发团队的每个人都有顶着高烧和胃肠炎等病痛坚持工作的经历。每当大雨过后,在田地里很容易滑倒、崴脚,还常常陷进泥里;玉米叶子边缘的锯齿也常常刮伤脸和胳膊……

  “即使生了病也要坚持工作,因为玉米不同于其他作物,授粉期不等人啊!”说。

  “春天播种,夏天授粉,秋天选种,冬天南繁加快育种进度,基本上全年无休,也没有假期……”说。作为东北农业大学教授,除了品种选育工作外,他还要兼顾教学、指导研究生、专业建设、社会服务等,全年没有休息日。

  告诉记者,此次获奖项目立足于早熟、高产、优质、抗病、耐密、籽粒脱水快、适合机械化收获的育种目标,利用含有热带血缘的早熟种质,采用玉米定向精确育种新方法选育出玉米自交系“东65003”,进而育成了玉米新品种“东农254”,实现籽粒生理成熟后脱水速率在基因水平的直接选择,突破了寒地玉米收获期籽粒含水量低的育种难点。

  经大田种植试验,“东农254”比对照品种增产18.1%,粗淀粉含量达到75.27%,粗蛋白含量10.21%,属于高淀粉玉米,在抗病、抗倒伏等方面也优于对照品种,被我省确定为第三积温带主导品种,并推广到吉林、内蒙、山西和甘肃四个省区。

  该品种转化给企业后,近三年销售种子1764万公斤,新增利润2822.4万元,推广1442.5万亩,增加经济效益20.64亿元,满足生产对早熟、耐密、脱水快适合机收玉米品种需求,提升了市场竞争力,实现了农民增收与企业增效。

  最重要的是,项目创制的玉米定向精确育种新方法,既创新了在北方早熟区利用热带种质选育优良玉米自交系新方法,又破解了早熟种质资源匮乏的难题,丰富了早熟种质资源,选育的新品种突破了我省玉米产业高质量发展的瓶颈,具备极其重大科学价值和创新意义,推动了黑龙江玉米产业的发展。

  中国工程院玉米专家戴景瑞院士和以国家玉米产业体系首席科学家李新海研究员为组长的专家组对该成果进行了评价,一致认为该项目成果系统性强、创新性突出、技术难度大、社会经济效益巨大,整体达到国内外同类研究领先水平。