令人高興的是,江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所小麥育種專家高德榮帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān),成功選育抗赤霉病、高抗白粉病“雙抗”優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種“揚(yáng)麥33”,綜合表現(xiàn)突出,已經(jīng)通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定,今年秋播期間將在長江中下游赤霉病重發(fā)地區(qū)推廣,有望成為新一代主導(dǎo)品種。

　　利用分子育種技術(shù)攻克世界性難題

　　“在我國小麥種植區(qū),普遍采用化學(xué)方法來防治赤霉病,有時(shí)多次噴灑農(nóng)藥仍達(dá)不到預(yù)期效果,還增加成本,影響生態(tài)環(huán)境。”高德榮說,20世紀(jì)90年代,研究所的科研團(tuán)隊(duì)育成一批中抗赤霉病的小麥品種,其中“揚(yáng)麥158”是當(dāng)時(shí)抗性最好的品種,在長江中下游麥區(qū)年推廣面積達(dá)2000萬畝以上,有效緩解了赤霉病的發(fā)生。

　　然而,隨著氣候變化、小麥播期推遲等影響,赤霉病日益頻發(fā),中抗赤霉病品種已不能滿足生產(chǎn)需求,急需選育出高抗小麥新品種。此前未見有高抗赤霉病品種大面積推廣,高德榮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)下決心啃下這塊“硬骨頭”。

　　科研人員在研究了小麥品種(系)和各類種質(zhì)資源的赤霉病抗病基因組成后發(fā)現(xiàn),“揚(yáng)麥”品種對赤霉病表現(xiàn)出較好的抗性,但多數(shù)并不攜帶世界范圍內(nèi)廣泛使用的抗性基因Fhb1。“我們采用品種間雜交的方法,將Fhb1基因?qū)搿畵P(yáng)麥’遺傳背景,聚合現(xiàn)有品種抗病基因,協(xié)同提高抗病性和豐產(chǎn)性。通過多組合、大群體選擇,終于育成抗赤霉病品種‘揚(yáng)麥33’。”

　　2021年5月下旬,江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專家組對“揚(yáng)麥33”示范田進(jìn)行評鑒,專家組經(jīng)過充分研討,認(rèn)為不進(jìn)行赤霉病化學(xué)防治的“揚(yáng)麥33”示范田和防治一次的對照田,赤霉病發(fā)生程度差異并不顯著,均明顯低于中抗品種防治兩次的發(fā)生程度；“揚(yáng)麥33”赤霉病抗性突出,同時(shí)兼抗白粉病等,綜合性狀優(yōu)良,實(shí)現(xiàn)了抗赤霉病與高產(chǎn)協(xié)同遺傳改良的重大突破,有望成為我國新一代主導(dǎo)品種。

　　“‘揚(yáng)麥33’達(dá)到了目前全球赤霉病抗性最高等級,今年秋播預(yù)計(jì)推廣面積達(dá)到40萬畝,明年有望突破150萬畝。”江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所所長李愛宏表示,自2012年以來,“揚(yáng)麥系列”品種推廣面積達(dá)1.2億畝,新品種比對照品種平均每畝增產(chǎn)25公斤,總計(jì)增產(chǎn)糧食超過30億公斤。

　　新品種植入“抗病程序”抗性好產(chǎn)量高

　　種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,攻克小麥“癌癥”,在“芯片”里植入“抗病程序”是一良方。

　　高德榮介紹,“揚(yáng)麥33”利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),實(shí)現(xiàn)了抗赤霉病主效基因Fhb1與來源于“揚(yáng)麥”本身的抗赤霉病位點(diǎn)相結(jié)合,從而完成“抗病程序”的植入。

　　2021年,在江蘇省高郵市開展的大面積示范種植結(jié)果顯示,“揚(yáng)麥33”未防治赤霉病的病穗率1.99%,平均嚴(yán)重度0.82,病情指數(shù)0.52；中抗對照品種“揚(yáng)麥20”未防治赤霉病的病穗率13.18%,平均嚴(yán)重度1.91,病情指數(shù)8.7。“今年大田生產(chǎn)同樣表明‘揚(yáng)麥33’即使不采取防治措施,其發(fā)病程度也輕于中抗品種防治兩次的發(fā)病程度。”高德榮說。

　　“揚(yáng)麥33”攻克了抗赤霉病難高產(chǎn)問題,“身體”好產(chǎn)量也高。理論測產(chǎn)結(jié)果顯示,“揚(yáng)麥33”示范田畝有效穗28.3萬,每穗粒數(shù)50.2粒,預(yù)估千粒重42克,理論產(chǎn)量達(dá)596.7公斤每畝。高德榮介紹,此前不少抗赤霉病材料雖然抗性達(dá)到要求,但農(nóng)藝性狀不理想,不利于育種利用,也無法在生產(chǎn)上推廣,比如莖稈過高易倒伏、生育期過晚導(dǎo)致遲收等。

　　“我們歷時(shí)十多年,反復(fù)開展田間試驗(yàn),終于使‘揚(yáng)麥33’在保證優(yōu)良農(nóng)藝性狀的前提下,實(shí)現(xiàn)了赤霉病抗性與產(chǎn)量協(xié)同提高。”高德榮告訴記者,“揚(yáng)麥33”在國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)兩年度大區(qū)試驗(yàn)中平均比對照增產(chǎn)5.18%,在2019-2020年度生產(chǎn)試驗(yàn)中平均較對照增產(chǎn)5.74%,居參試品種第1位,增產(chǎn)點(diǎn)率100%,實(shí)現(xiàn)了抗赤霉病同時(shí)又能獲得高產(chǎn)的重大突破。

　　此外,受訪專家介紹,“揚(yáng)麥33”籽粒硒含量高于其他小麥品種,穩(wěn)定性好,具有較高營養(yǎng)價(jià)值,適應(yīng)人民群眾對健康食品的需求。

　　由“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精準(zhǔn)育種”轉(zhuǎn)變

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部小麥專家指導(dǎo)組組長、揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授郭文善介紹,多年來,小麥赤霉病在長江中下游和黃淮小麥產(chǎn)區(qū)高發(fā),年發(fā)病面積超過1億畝。高德榮告訴記者,“揚(yáng)麥33”已在江蘇、安徽、湖北和浙江等地示范種植,目前田間抗病性和豐產(chǎn)性表現(xiàn)突出,今年秋播期間將在長江中下游赤霉病重發(fā)地區(qū)推廣。

　　小麥育種由“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精準(zhǔn)育種”轉(zhuǎn)變。中國工程院院士張洪程認(rèn)為,“揚(yáng)麥33”的育成為抗赤霉病改良做出了貢獻(xiàn),鞏固了我國抗赤霉病育種在國際上的領(lǐng)先地位。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院副院長倪中福表示,“揚(yáng)麥33”利用分子育種技術(shù)手段加強(qiáng)各類抗性基因聚合,大幅度提高育種效率和性狀改良精準(zhǔn)性。

　　受訪專家介紹,“揚(yáng)麥33”主要實(shí)現(xiàn)了在保證優(yōu)良農(nóng)藝性狀的前提下將公認(rèn)的抗赤霉病主效基因與來源于揚(yáng)麥本身的抗赤霉病位點(diǎn)相結(jié)合,使赤霉病抗性與產(chǎn)量協(xié)同顯著提高。同時(shí),“揚(yáng)麥33”還利用分子育種技術(shù)導(dǎo)入了抗白粉病基因Pm21,實(shí)現(xiàn)高抗白粉病,可減藥增效,生態(tài)效益突出。

　　在高德榮看來,當(dāng)前我國糧食生產(chǎn)向現(xiàn)代化邁進(jìn)過程中,一家一戶小生產(chǎn)對農(nóng)藥、化肥等投入成本意識不強(qiáng),更關(guān)注產(chǎn)量。但家庭農(nóng)場、種植企業(yè)等不僅關(guān)心產(chǎn)量,更關(guān)注成本投入、生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),要求品種抗病抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和節(jié)本高效,更有利于良種普及。他認(rèn)為,持續(xù)提高小麥抗病抗逆性,提高農(nóng)民種糧效益,助力保障國家糧食安全,是農(nóng)業(yè)科研工作者應(yīng)盡職責(zé),他將踔厲奮發(fā)、繼續(xù)探索。