制种纯度达99.9%!我国赢得杂交小麦话语权

乔地、杨青平

2017年08月11日09:53  来源:科技日报
 
原标题:制种纯度达99.9%!我国赢得杂交小麦话语权

在世界三大重要粮食作物中,小麦也可以大面积实现杂种优势利用了!

“利用我们的成套技术,可使杂交小麦制种纯度达到99.9%以上。”今年6月通过验收的一项河南省重大科技专项研究,宣告我国在杂交小麦优异亲本创育、强优势组合配制和规模化高效制种等一系列关键技术领域获重大突破。

该项目主持人、河南科技学院小麦中心主任、省杂交小麦工程技术研究中心主任茹振钢教授说:“现已选育出8个不育系、16个恢复系,可以根据不同麦区亲本需求,创制出多个强优势组合。”

几株异常小麦,选育出杂交小麦不育系

在世界三大粮食作物中,美国最早育成杂交玉米,我国袁隆平率先育成杂交水稻。对杂交小麦的研究,国际开始于上世纪20年代,中国开始于上世纪60年代,却迟迟未能获得重大突破。

从事小麦研究30多年,茹振钢曾培育出“百农64”“矮抗58”“百农4199”等常规小麦品种。其中,“矮抗58”以其高产、优质、抗病等特性,成为中国小麦播种面积第一大品种,获2013年度国家科技进步奖一等奖。而最让他魂牵梦绕的,还是在杂交小麦育种上为中国赢得话语权!

然而,要破解这道“世界难题”+“世纪难题”并非易事——

这主要有两方面的原因。一是父本母本基因越纯合,杂交优势越强。玉米、水稻的基因都是单一来源,是二倍染色体植物,容易纯合;小麦基因则有三个来源,是由原始小麦与两种草在上万年进化中自然杂交而成的六倍染色体,纯合难度无法想象。第二个原因,小麦和水稻一样都是雌雄同蕊,培育杂交优势品种,首先需要让母本不再自我授粉结实、“近亲结婚”;然后再给这些“靓妹”找到理想的“帅哥”。这就需要找到雄性不育系,让植株只具备“女性”性征。当年,袁隆平大海捞针般从海南岛发现了水稻的雄性败育类型野稗,才选育出杂交水稻的不育系。但是,小麦的“野稗”在哪里?

机遇总是垂青有准备的人!1998年,小麦扬花季节,在太行山下辉县的试验田里,茹振钢偶然发现五六株小麦明显异常。所有的小麦在自花授粉后颖壳都自动闭合、结籽了,而这几株小麦的颖壳却因为自花不育而一直张开着。“这也许就是我做梦都想找到的小麦的‘野稗’啊!杂交小麦的不育系就在这里!”这让茹振钢感到格外兴奋!

那一年,他从这几株异常的小麦植株上,仅仅收获了5粒种子。然而,就是这屈指可数的5粒种子,却要拉开改变世界的帷幕!

在对这些种子的繁殖、试验中,他发现长在温室中间的小麦植株不育率低,边缘的不育率高。他意识到,控制育性的基因对温度敏感,温度低则不育率高。

那么,是不是可以利用成熟期不同的多个品种,分别与不育株系杂交,从而培育出多个不育株系?

按照这样的科学设想,经过7年的不断探索、试验,2004年,茹振钢终于从繁杂的后代中选育出了一系列对光温敏感的不育系,把“半不育”变成了100%不育系(BNS),“啃掉”了杂交小麦研究中“最硬的那块骨头”。

(责编:张帆、翁迪凯)

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