武竹青
党的二十大报告指出,“要深入实施种业振兴行动,强化农业科技和装备支撑”,对农作物种业原始创新研究提出了明确期望。近年来,我国谷子发展势头良好,谷子生产面积有所回升,价格持续上涨,支撑谷子产业发展的科研创新性成果需求在不断增强。在新的时代背景下,选育“四型”(丰产、优质、抗逆、广适)谷子新品种应用于生产,对于提高谷子产业发展水平具有重要意义。2月20日,记者有幸采访到山西省谷子育种方面的权威专家史关燕。
史关燕从1991年参加工作至今,一直从事谷子遗传育种研究。在谷子新品种选育和杂种优势利用研究方面取得一定成效,育成不同类型谷子新品种10个;获山西省科技进步三等奖1项、省科技进步二等奖2项,获山西省农村技术承包集体一等奖1项,获吕梁市农村技术承包集体一等奖1项;为山区农村脱贫攻坚和山西杂粮产业发展作出了重要贡献。
特别值得关注的是2006年,史关燕主持育成优质谷子新品种“晋谷40号”,优质、高产、抗病,小米商品性好,2007年,在国家科技部农业科技成果转化资金项目的推动下,在省内外迅速推广应用,累计推广面积达2500万亩以上。2010年,“晋谷40号”的开发权以40万元的价格成功转让给汾阳市龙头企业汾州香米业有限公司,当时,科技成果走向市场是一项重大创新。次年,她主持完成“优质谷新品种晋谷40号的选育及应用”获山西省科技进步三等奖。2006年品种认定以来,一直是山西省中晚熟区主栽品种之一。
“晋谷40号”的成功培育,激发了她科学研究的信心。经过持续攻坚克难,她于2013、2015年又陆续主持育成优质谷新品种“晋谷57号”“晋谷61号”,分别被评为国家一级优质米和二级优质米。2018~2020年,“晋谷57号”等系列优质品种,在省内外累计推广面积达128万亩,增加谷子总产6.97万吨,新增社会经济效益4.2亿元,社会经济效益显著。为此,她主持完成的“中晚熟、优质、高产系列谷子新品种选育及应用”于2022年获得山西省科技进步二等奖。
之后,她再接再厉,针对生产上谷子优质品种不抗除草剂、栽培技术传统、间苗劳动强度大、费工费时、种植效益低等问题,主持育成抗拿捕净除草剂品种“晋汾103”。“晋汾103”与其不抗姊妹系按一定比例混合机械播种,苗期喷施拿捕净除草剂,达到免间苗、减少用工、提高效率,实现谷子轻简化种植。
如今,史关燕已是山西谷子产业技术体系岗位专家硕士研究生导师汾阳市特聘科技专家山西农业大学经济作物研究所谷子杂优课题组负责人。由她主持育成的5个优质谷子新品种,在成果转化项目的支持推动下,在省内外累计推广面积约3000万亩以上,累计新增经济效益27亿元,取得了显著的社会经济效益。
在谷子新品种选育中,史关燕注重学习前辈的研究成果,在此基础上开展创新性研究。对谷子杂种优势利用及不育系柱头相关基因功能探索研究,就是她创新性研究的一个范例。
“为大幅度提高谷子产量,国内育种专家自20世纪60年代开始进行谷子杂种优势利用研究,并得到广泛应用。”史关燕介绍说,“本课题组开展杂种优势利用研究近30年,在两系种质创新和杂交种选育取得突破性进展。”利用优质、抗逆性强品种为母本,引进抗除草剂基因种质DSB553衍生系为父本,通过杂交、连续回交,创新优质抗拿捕净恢复系材料126份,均已杂交利用;筛选苗头杂交种6个,其中“汾杂184”在山西、宁夏、内蒙等地示范推广,2019~2020年在宁夏固原示范种植,最高亩产达936.1公斤,创全国谷子高产纪录。“汾杂162”表现高产,适应性强,优质,米色金黄,适口性好,在我国西北干旱区具有广阔的应用前景。2022年育成中晚熟杂交种“汾杂163”,2021年被评为国家一级优质米,打破谷子“高产不优质,优质不高产”的壁垒,是谷子育种又一次突破。该品种的育成和应用,将迅速实现优质谷子杂优化生产,促進谷子品种的更新换代。同时,对谷子两系制种技术进行了系统研究,通过对不同组合父母本株高差和生育期来调控父母本行比、播期,研究不同杂交组合配套制种技术,为杂交种大规模推广应用提供技术支持,提高制种产量。
作为谷子重要异交性状的柱头外露性状,其研究进展是严重滞后的,组织团队青年骨干以优异不育系“汾21A”“汾8116A”等为材料,通过同源比对水稻柱头外露相关基因,研究同源基因在谷子柱头外露性状形成过程的功能,为选育长、强柱头外露不育系提供理论基础。最终服务于不育系创新和杂交优势利用,提高不育系异交结实率和制种产量,为杂交谷子规模生产提供重要的技术支撑。
几十年来,围绕谷子新品种选育及应用研究,史关燕进行了大量相关试验研究,科学分析总结,发表学术论文32篇,为谷子新品种、新技术的应用提供理论指导。
史关燕说,搞农业科研,研究过程要严谨务实,第一手资料必须要亲自掌握。“农业科研是一项繁琐而枯燥的工作,选育一个品种需要8~10年的周期,每个周期都要在田间种植试验,要经过反复观察、记载、考种、分析品种的特征特性,抗病性、丰产性在前期的试验过程中都要一份详实的记载,只有这样试验结果才有科学依据和说服力。”
史关燕介绍说,谷子杂交授粉期都是在炎热的夏季,有性杂交,人工去雄,谷子抽穗后要在早晨6点左右,花药开裂前进行去雄,每到杂交,经常是满身露水,蚊虫叮咬。杂交种选育,要在炎炎烈日下套袋杂交,组合侧配,被谷子叶片划破的手臂流进汗水时是一种火辣辣的疼。为加快育种进程,冬季要到海南加代1~2个周期,从播种、间苗、杂交、观察、记载到收获、脱粒等等,凡事都是在南国烈日下亲力亲为。年复一年的谷子育种工作经历,使史关燕深切体会到,只有付出艰苦的劳动才能有收获的喜悦。因此,几十年她心无旁骛,痴心育种,初心不改,在谷子育种的科研道路上越走越开阔。