栉风沐雨六十载 小麦发展引路人
——记中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队

2017-03-13 03:22许增泰魏勤芳杨阳
中国农村科技 2017年3期
关键词:种质遗传小麦

文|许增泰 魏勤芳 杨阳

栉风沐雨六十载 小麦发展引路人
——记中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队

文|许增泰 魏勤芳 杨阳

国家科技进步奖创新团队奖2012年设立,每年奖励数量不超过3个,用以表彰围绕国家亟需、群众急盼的民生领域,开展多年持续稳定的科研创新工作,并培育了结构合理的创新队伍。在今年1月9日召开的2016年度国家科学技术奖励大会上,中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队荣获2016年国家科学技术奖创新团队奖,这是该奖项设立以来我国农业领域首次获此殊荣。

北宋诗人郑獬在《收麦》中写道:“小麦深如人,澶漫不见地。一苞十馀茎,一茎五六穗。实粒大且坚,较岁增三倍。”粮食的重要性从古至今从未改变。小麦是我国最重要的粮食作物之一,约占国内口粮40%,我国小麦产量和消费量均居国际首位。

我国用占世界9%耕地养活世界21%人口,离不开科技的支撑、创新作驱动。在今年1月9日召开的2016年度国家科学技术奖励大会上,中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队荣获2016年国家科学技术奖创新团队奖,这是该奖项设立以来我国农业领域首次获此殊荣,是对小麦创新团队砥砺奋进六十年取得成果的肯定。

薪火相传六十载栉风沐雨铸辉煌

小麦种质资源与遗传改良创新团队初建于20世纪50年代中期,由金善宝、戴松恩、庄巧生、董玉琛等老一辈科学家创立发展,他们为如今创新团队工作的开展奠定了坚实基础。

小麦种质资源与遗传改良创新团队成员之一、曾任中国农业科学院作物科学研究所所长的辛志勇,是团队从初期建设传承至今这段历史的经历者、见证人。“庄巧生先生曾是我的导师,我在小麦分子育种方面的研究一直受到庄先生的关注和指导。”辛志勇说道,“庄先生和金善宝先生的关系很好,他们合作很多,《中国小麦品种改良及系谱分析》就是两人合作的成果。金善宝先生也一直在关注小麦种质资源收集、遗传育种等工作。可以说,我们是在老一辈科学家的关怀指导下成长起来的。”

团队的成员在老一辈科学家的关怀下成长,也在培养着年轻的力量,不断提升团队的科技创新水平。通过人才引进与优化完善、选派科研骨干到国际顶尖团队工作等,形成了学科齐全、中青年专家为主、老中青相结合的创新团队。在团队现有的82名研究人员中,50至65岁和35至49岁分别占45.1%和34.1%。据辛志勇介绍,团队每年选派3至4青年学者前往国际玉米小麦改良中心等学习,对人才培养力度之大是“以前所没有的”。

目前,创新团队的成员已经成为小麦种质资源收集利用、遗传育种等领域的佼佼者,团队负责人刘旭于2009年当选为中国工程院院士,并获中华农业英才奖;1人当选为全国先进工作者,4人担任973项目首席科学家,4人入选百千万人才工程国家级人选;2人曾任国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)理事,4人担任本领域最有影响的国际小麦遗传大会等的国际委员,3人担任主流国际SCI期刊编委;团队82名研究人员包括院士2人、研究员30人、博士生导师19人,科研创新实力不言而喻。

中国农业科学院作物科学研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队成员田间考察照片

硕果累累材料方法技术多方取得新进展

小麦种质资源与遗传改良创新团队始终以提高我国小麦产业发展水平、提高我国小麦科技的国际竞争力为己任,通过“联合攻关、协同创新”,在育种材料创制和育种方法研究等诸多方面取得重要进展。

近年来,种质资源收集保存因具有重要战略意义,越发受到重视。它是一项长期性基础性工作,种质资源在收集后,除入库保存外还要定期进行更新、性状检查等工作,保证种质资源随时可被利用。他们全面系统开展种质资源收集保存、评价与创新利用,收集国内外小麦资源4.9万份,包括我国独有、有重要利用价值的农家种1.5万份,资源拥有量和影响力居国际前三位。在我国历次小麦品种更新换代中,相当一部分品种都利用了该团队提供的优异育种材料及其衍生后代,带领全国同行为实现小麦从严重短缺、基本自给到丰年有余的历史性转变中提供了种质和技术支撑。

在小麦杂交育种方面,创新团队首创矮败小麦高效育种技术体系,将小麦的两对性状“高杆/矮杆”、“可育/不育”相关联,在育种过程中可以通过“高杆/矮杆”这一对性状判断小麦的杂交情况,解决了小麦大规模开展轮回选择的国际难题,为提高育种效率提供新方法,用这一体系育成的新品种累计推广1.8亿亩。

在小麦分子育种领域,团队在国际上首次完成D基因组测序,发掘的育种可用分子标记在美国等14个国家广泛应用,引领小麦遗传改良新方向。

一直以来,西方国家建立的小麦品种品质评价体系符合西方的饮食习惯,而在我国并不适用。我国小麦的食品以面条为主,对小麦原料品质的要求与西方国家并不一样。团队根据我国饮食的实际情况,创建以面条为代表的中国小麦品种品质评价体系,为促进我国品质育种取得突破提供关键技术,为改善民生做出突出贡献。

国家种质库-外景

小麦种质资源与遗传改良创新团队不仅在育种材料创制、育种方法研究等方面取得重要进展,在国内外学术界也产生重大影响,在相关国际决策中发挥关键作用。1998年至今,团队成员先后获国家科技进步一等奖3项、二等奖4项、国际奖5项,与其它单位合作获国家科技进步二等奖3项;获授权发明专利和新品种保护权91项;在国内外出版专著8部,其中《中国小麦品种改良及系谱分析》已成为国内小麦研发人员的必读参考书。

团队在SCI论文的发表方面更是名副其实的“大咖”。在《Nature》、《Plant Cell》等发表SCI论文438篇,SCI论文总量居小麦遗传改良领域国内第1、国际第2、他引频次居国际第4(团队成立的1998年SCI论文仅2篇),2013年发表在Nature的论文引用频次居2008年以来该领域9篇高影响因子论文首位。

和谐共进团队建设规矩与文化并行

“没有规矩,不成方圆”,一个团队的发展离不开规矩的约束。小麦种质资源与遗传改良创新团队开展积极合作,实现“1+1>2”。

种质资源收集和创新利用与作物育种在科研上是“一条线”,发生“越界”现象并不少见。针对这一问题,团队完善考核标准,根据成员的研究领域进行考核,鼓励成员进行本职工作,不做横向对比,既保证成员各司其职,又促进了团队内部合作。同时,团队内部也并不严格禁止“越界”研究,这也保证了重大突破或优良品种不被忽略。

如果说规矩是团队运行的硬条件,那么文化就是彰显团队能力的软条件。小麦种质资源与遗传改良创新团队的文化就是和谐。早在团队建设初期,老一辈科学家就展现出“功成不必在我”的团队精神,积极展开内部合作,为团队的和谐文化奠定基础。领头人决定一个团队的风气,据团队成员介绍,团队负责人刘旭院士是一个很和蔼的人,他积极鼓励团队内部展开合作,但在科研问题上严格要求,使得团队内部氛围和谐、成员之间合作积极。“如果我在育种方面有需要,贾继增(团队成员,一直从事作物种质资源研究)的相关种质资源会马上到我手里,”辛志勇说道,“其他人员也可以参与到育种工作来,帮助种质资源部分的工作”。文化是一个团队的灵魂,正是这种和谐、无私的团队文化,小麦种质资源与遗传改良创新团队在科研领域取得的成就令人瞩目。

小麦种质资源与遗传改良创新团队的团队文化不仅在内部发挥作用,还在不断影响着我国的小麦科研领域。团队通过国家小麦改良中心的12个分中心和全国性项目实施,将创制的优异材料、育种新方法及其数据信息主动、无偿地提供给全国所有单位。“各地科研单位只需要登记,就可以从我们的种质资源库领取所需材料。”辛志勇说道。

放眼全国小麦创新团队铿锵前行

我国省地级育种单位多,但优异育种材料缺乏、育种技术滞后,导致育种后劲严重不足,团队将继续以育种材料创制和育种方法创新为主,兼顾前瞻性研究和新品种培育等工作,以种质资源收集保存、新材料创制与育种技术创新等研究内容,为全国小麦育种和生产发展提供种质和技术保障。

面向未来,小麦种质资源与遗传改良创新团队确定开展以下几方面的重点工作:

一是协助建设新国家作物种质库。新国家种质库建设项目已获国家发展改革委立项,库容量将有较大提升,储存条件也有所改善。新种质库建成后,可以容纳150万份种质材料,为全国的作物育种科研单位提供种质资源,将会极大促进我国种质资源的更新换代。

小麦团队主要骨干合影

二是积极发展小麦分子育种。分子水平的育种方式潜力很大,以基因为例,对一段基因进行测序,发现其中的规律性,对小麦以及各类作物育种都会有较大突破。

三是在育种工作中开发新的育种材料、创造新的育种方法、研发新的育种技术,引领国内育种研究新方向。我国各地气候条件不同,同一品种很难在不同气候条件下展现优越性,小麦种质资源与遗传改良创新团队将在新材料、新方法、新技术上给予各地育种单位大力支持,把握我国育种研究的方向。

“优质、高产、稳产、低成本”,这是团队不变的目标。无论是小麦种质资源保存利用、新材料研制、还是育种技术创新都具有相当的难度,将是一项长期的工作,小麦种质资源与遗传改良创新团队会在这条路上铿锵前行,为我国小麦科研发展指明方向。

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