王丽华 傅明焱 张晓洁 阎荣军
摘要:本文回顾了山东棉花研究中心建所50年来在遗传育种、种质资源、栽培生理、植物保护、国际交流、成果转化及产业化开发等方面的主要成就,并首次考证了建所以前的历史沿革。
关键词:历史沿革;科研成就;成果转化;产业化开发
中图分类号:S-24(252)文献标识号:C文章编号:1001-4942(2009)07-0122-03
山东棉花研究中心是在原山东省棉花研究所的基础上,1986年由联合国开发计划署(UNDP)援建的立足山东、面向华北棉区的综合性棉花专业科研单位,隶属于山东省农业科学院。其前身山东省棉花研究所成立于1959年,2009年迎来建所50周年。
50年来,一代代棉花中心人面向全省乃至全国棉花生产主战场,以探索未知、服务棉农为己任,开拓创新,无私奉献,走过了一段辉煌的历程。先后承担省部级研究课题200余项,获省部级以上科研成果奖励40余项,其中国家发明一等奖1项,全国科学大会科技成果奖1项,国家科技进步二等奖2项,省科技进步一等奖4项、二等奖7项。值此建所50周年之际,本文拟就建所以来取得的主要成就作一简要回顾。
1历史沿革
山东省棉花研究所前身可追溯至1918年(民国七年)成立的山东省立棉业试验场。时年2月山东省政府实业厅于临清东关设立山东省立棉业试验场,占地7.6hm2,进行美棉试种及发放、新品种改良等工作。1922年设事务、技术两股,其中技术股负责试验、耕作、管理等。1930年1月改名为山东省立第一棉业试验场。1935年1月山东省立第一棉业试验场与第二棉业试验场合并,称山东省立棉作改良场,原第一棉业试验场改称山东省立棉作改良场临清分场,分技术与推广两部。
1938年驻临清侵华日军以每666.7m250元准备票的价格,购买临清北关东屯、西屯、大三里、东旧县、西旧县等村约46.7hm2土地,建立了“华北农事试验场临清棉花原种圃”,即原山东省棉花所所在地。1939年由华北棉产改进会接管,成立“华北棉产改进会山东分会临清试验场”,简称“华北临清试验场”,同时接管了山东省立棉作改良场临清分场。1945年抗战胜利,由国民政府和解放区政府先后接管。
新中国成立前夕,华北临清试验场主要进行棉花新品种选育与栽培技术研究,1948年改为“冀南行署临清农业试验场”。1949年10月改为“河北省立临清农业试验场”,1951年改为“河北省临清棉作试验场”。1952年划归山东省,改称“山东省临清棉作试验场”,直属山东省农业科学研究所领导,1954年6月改为“山东省临清农业试验站”。
1959年4月,山东省临清农业试验站与原山东省农业科学研究所经济作物系合并,在原址成立了“山东省农业科学院棉花研究所”,1973年改称为“山东省棉花研究所”,隶属于山东省农业科学院。
1987年1月,由联合国开发计划署在原山东省棉花研究所基础上援建的山东棉花研究中心正式成立,迁址济南,原棉花所改为山东棉花研究中心试验站,隶属于山东棉花研究中心。
2科研成就
2.1遗传育种
建所50年来,山东棉花研究中心先后育成各种类型棉花品种29个,在黄河流域、长江流域和西北内陆各大棉区均有种植。鲁棉1号以其高产、稳产、早熟、适应性广、抗逆性强的突出特点,在全国推广种植,实现了我国棉花品种的第三次大更换,单产较原推广品种增幅达39.38%。是山东省棉花品种改良史上的一个划时代的里程碑。在全国推广面积超过666.7×1044hm2,创我国自育棉花品种推广面积之最,1981年获国家发明一等奖。从此鲁棉系列棉花新品种相继育成并成功推广,尤其是鲁棉6号的大面积推广应用,初步解决了长期以来我国自育棉花品种纤维品质偏差的问题,为我国原棉进入国际市场,为国家出口创汇发挥了重要作用,先后获得国家科技进步二等奖和山东省科技进步一等奖,鲁棉2号也获山东省科技进步二等奖。适于麦棉套种的鲁棉9号、短季棉鲁棉10号、低酚棉鲁棉12号和高产、优质、抗病的鲁棉11、14号的育成,促进了棉麦两熟栽培的发展,缓解了粮棉争地矛盾,其中麦套春棉品种鲁棉9号是山东省审定的第一个适于麦套春棉的棉花新品种,在山东省12地市及河北省部分地市累计推广82.7×104hm2,创直接经济效益6.26亿元,同时由于纤维品质的改进、麦棉两熟面积的扩大,也创造了巨大的社会效益,获山东省科技进步二等奖。
20世纪90年代初,针对棉铃虫在我国北方棉区持续特大暴发的状况,棉花中心及时进行抗虫育种攻关,于2001年育成了具我国自主知识产权的转Bt基因抗虫杂交棉新品种鲁棉研15号。该品种集高产、稳产、优质、抗虫、抗病于一体,是山东省继“鲁棉1号”之后又一具有重大影响的棉花新品种,将我国抗虫杂交棉产业化发展提高到一个新的水平,起到了里程碑作用。至2005年,鲁棉研15号在山东及江苏、河南、安徽、湖北、江西、河北、天津8省市累计推广157.7×104hm2,增产皮棉4.1×108kg,共增加直接经济效益47.9亿元。2006年获国家科技进步二等奖。
近10年来,棉花中心陆续培育并审定了抗虫杂交棉、常规抗虫棉和短季抗虫棉3大系列21个转基因抗虫棉新品种,其中鲁棉研28号以其高抗枯萎病、抗黄萎病、抗棉铃虫、铃大、衣分高、生长发育稳健、早熟不早衰的突出表现,自2005年示范以来,在全国迅速推开,2008年成为山东省推广种植面积最大的抗虫棉新品种,并被选为“行业计划”黄河流域棉花栽培研究统一试验用种。同时,鲁棉研15、21、28和19号分别被选为国家黄河流域棉花新品种区域试验杂交组、常规组、麦套棉组和早熟组以及部分省市相同类型区试的对照品种。目前,这些鲁棉研系列品种已占山东省棉花播种面积的80%以上,从而创造了棉花中心继鲁棉1号之后棉花育种上的又一个辉煌。
2.2种质资源
50年来,共收集到各类棉花种质资源2000余份。并对其30多个性状进行了鉴定。建立了种质资源恒温库,累计提供利用种质500余份次,开展了抗性鉴定及其机制研究。
2.3生物技术
棉花中心是国内较早从事棉花组培、原生质体培养的研究单位之一。早在20世纪70年代,原山东省棉花研究所即开展了棉花幼胚培养研究,并获得一年繁殖3代的研究成果。此后在20世纪90年代,又建立起了较完善的组织(原生质体)培养植株再生体系,获得再生植株。近年来
在棉花基因克隆、棉花转基因技术、棉花分子育种体系等研究领域均取得了较大进展,还开展了棉花重要经济性状的分子标记及其辅助育种研究、核雄性不育系和胞质不育三系选育研究。
2.4栽培生理
建所后,主要进行了适期早播与合理密植、盐碱地播种保苗与综合治理、科学施肥、育苗移栽与地膜覆盖、植物生长调节剂的应用以及高产栽培技术体系等方面的研究,为指导山东省棉花生产做出了很大贡献。其中,“鲁棉1号良种和配套栽培技术的推广”获山东省优秀科研成果一等奖。“山东省40万亩棉花亩产皮棉100公斤大面积高产开发”,有力地推动了山东省棉花单产的大幅度提高,取得了显著的经济效益和社会效益;“山东省棉花大面积综合高产技术研究与开发”,3年累计开发31×104hm2,占聊城、德州两市实有棉田面积的74%,3年平均666.7m2产皮棉68.9kg,累计增产皮棉8325×104kg,增加纯收入9.65亿元,两项研究先后获山东省科技进步二等奖。
近年来,棉花中心研究建立了旱地棉花栽培、抗虫杂交棉“精稀简”栽培、常规抗虫棉防早衰栽培、抗虫棉简化栽培及杂交抗虫棉高效制种等技术体系。近期建立的黄河三角洲滨海盐碱地棉花成苗、盐碱地高效施肥和盐碱地短季棉晚春播栽培等系列技术体系,在以山东为主的黄河流域棉区已累计推广近666.7×104hm2,增加社会经济效益80多亿元。同时,为加速转基因抗虫棉新品种的推广,着重进行了棉花高产栽培生理、棉花优质与高产技术体系、转基因抗虫棉及种子生产的理论和技术体系等研究工作,建立与推广了转基因抗虫棉丰产高效化学控制栽培技术体系。其中,“转Bt Cry1A基因抗虫棉品种选育和抗虫棉生产技术体系研究”新增经济效益95.43亿元,获国家科技进步二等奖;“转基因抗虫棉及种子生产的理论和技术体系研究与开发”新增经济效益26亿元,获省科技进步一等奖。
2.5植保研究
开展了主要病虫发生规律的调查及防治技术研究,尤其在棉花枯(黄)萎病发病规律、病菌传播途径、种子消毒技术、零星病点铲除、枯(黄)萎病菌生理型鉴定和抗枯(黄)萎病育种的试验研究方面做了大量工作,取得了显著成绩。其中,“山东省棉花枯(黄)萎病综合防治”获全国科学大会科技成果奖;“转基因抗虫棉主要害虫综合防治技术研究”技术体系累计推广面积80×104hm2,创经济效益10.4亿元,获山东省科技进步二等奖。近年来,棉花中心在国内外率先发现青霉菌干菌丝体(DMP)能够诱导棉花产生对枯萎病和黄萎病的抗性,阐明了新型诱导子DMP的作用机理并制定了大田施用技术。
3国际交流
原山东省棉花研究所与国外的交流相对较少,棉花研究中心的建立开创了国际交流的新局面。20多年来,先后接待国外学者讲学、合作研究76人次,派研究人员出访54人次,出国进修、攻读学位等20人次。先后出访了美国、俄罗斯、印度、埃及、澳大利亚、墨西哥、巴基斯坦、委内瑞拉、越南、南非等产棉国,并与有关国家和地区保持长期业务联系,开展学术交流与合作研究。
4产业化开发
近年来,棉花中心立足自身优势,凭借科技创新和超前的成果转化运营思路,创造性地运用了多种转让开发模式,率先实现了从经营产品到经营品牌和知识产权的转化,使科技成果转化得到快速发展与提升,转化率达到90%以上,产业化开发取得了显著的成就。
1998年以前,棉花中心的产业化开发能力比较薄弱。1999年经过充分调研,适时调整了开发战略,在原开发部基础上,组建了新的科技开发部,并紧紧抓住抗虫杂交棉鲁棉研15号在1997~1998年省区试中表现突出的机遇,创造性地尝试有偿技术转让。虽然当年的技术转让收入仅有2万多元,但在当时却是一个开拓性的创举。
2001年,中心依靠品牌、宣传和推广力度,重点开发了鲁棉研15号、S6177、25系和早熟短季棉等品种(系),开发创收达到202万元,其中转让收入达到127.5万元,是1999年转让收入的60多倍,知识产权转让开始起步。
2002年,中心及时抓住机遇,充分利用抗虫棉新品种鲁棉研15~25号科技成果,一方面投资组建了138万元的山东鲁棉种业有限公司和100万元的临清鲁壹种业有限公司,进行自我成果开发,另一方面,探索出多条与外单位合作开发科研成果的新路子,科研创收水平大幅度提升,2004年突破800万元大关,其中转让收入达到600多万元,中心的产业化开发步入了知识产权转化的新阶段。
中心在坚持科研创新的同时,继续探索科技成果产业化新模式。一是下大力气培植专业经营团队,根据形势发展需要,投资518万元成立了山东鲁壹棉业科技有限公司,并对临清鲁壹种业有限公司增资扩股为636万元,大大提高了公司的产业开发能力。二是继续探索品种转让新模式,由传统的单一开放式转让,发展成为公开竞标、独家转让和有限择优等多种转让形式。三是大力实施品牌战略,2006年“鲁棉研”获山东省著名商标。2006~2008年连续3年创收突破千万元,进入了一个稳步巩固和提高阶段。
5精神文明建设
棉花中心在不断增强科研和创收实力的同时,大力加强精神文明建设。1999年以来,共取得省级、省直及农科院各种荣誉称号60多项次。其中,中心先后多次荣获省直机关文明单位、省直机关先进基层党组织、院先进集体、院开发效益特等奖、院优秀领导班子、省直机关工会工作先进单位等荣誉称号和奖项;中心和中心棉花科研创新团队先后被院记集体三等功;中心多人次荣获省直机关职业道德先进个人、省五一劳动奖章、山东省优秀共产党员、省直机关优秀党务工作者、千百万人才工程和有突出贡献的中青年专家等光荣称号。