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——種子誕生記④
李玉榮(右)手捧即將豐收的高油酸花生“冀花915”喜悅不已(資料片)。 河北省農(nóng)林科學(xué)院供圖
“冀花2號”,將花生畝產(chǎn)由100多公斤提高到500多公斤;“冀花4號”,曾是通過國家審定的國內(nèi)含油量最高品種;高產(chǎn)高油酸花生研究從零起步,如今高油酸低脂高糖食用品種處于全國領(lǐng)先地位;今年,又開始了增加功能性物質(zhì)含量的高產(chǎn)高油酸花生研究——從上世紀(jì)80年代至今,河北省花生育種歷經(jīng)四部曲,實現(xiàn)了從無到有、從有到優(yōu)。
培育自己的當(dāng)家品種,徹底結(jié)束省外品種為主局面
現(xiàn)年66歲的李玉榮,在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所花生研究室潛心研究花生育種37年,是河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物專家顧問組組長,享受國務(wù)院特殊津貼專家。
“3個人、20畝地,一年幾千塊錢科研經(jīng)費?!?985年,單位決定搞花生育種研究,李玉榮作為1977年恢復(fù)高考后的第一屆大學(xué)生被選中。與她一起搞花生育種研究的,還有兩個人。
要育種,方向怎么選?當(dāng)時全國花生畝產(chǎn)量普遍低下,僅為100多公斤,并且河北省的花生品種以外省為主。
“培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)花生,擁有咱自己的當(dāng)家品種?!贝蠹乙慌募春稀?/p>
方向有了,種子從何而來?3個人奔赴全國各地搜索,可是資源實在是太匱乏了,最終才找到了十幾種花生種子。
花生育種無現(xiàn)成經(jīng)驗可借鑒,僅大學(xué)時在河北農(nóng)大學(xué)過8個課時花生課的李玉榮,和同事們一頭扎進(jìn)實驗田,踏上了數(shù)十年如一日的花生育種研究之路。
育種前選種,需要一顆顆人工剝殼取籽再分級。種子一不小心剝壞了不能要,發(fā)霉的不能要,籽仁干癟的不能要……一畝地需要15公斤左右種仁,如果是大果花生的話則需要20公斤種仁,日復(fù)一日剝殼,手指肚磨腫了,一碰生疼。
到了除草、施肥時,頭頂炎炎夏日,曬得黝黑不說,還免不了中暑;打藥得背上笨重的噴霧器,里面灌滿15公斤的藥液,半天下來,每個人肩膀上都被勒出了血印子。
“我們就是拿著工資的農(nóng)民!除了播種由單位統(tǒng)一安排,日常管護(hù)全靠自己?!?986年的一天,李玉榮三人一起去打藥,兩人在前面拉車,李玉榮在后面推車。由于農(nóng)藥濃度調(diào)配過高,干完活兒三人全中毒了。從那之后,幾經(jīng)治療,李玉榮的血壓始終在90/60mmHg,白細(xì)胞也低于正常值。
寒來暑往,苦盡甘來。1998年,河北省第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的春夏兼用型高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)花生品種——“冀花2號”選育成功。這一品種直接結(jié)束了河北省花生以外省品種為主的歷史,帶動河北花生由低產(chǎn)邁向了高產(chǎn)。2001—2003年,河北省花生播種面積高峰時達(dá)到700萬畝。2002年,“冀花2號”獲得河北省科技進(jìn)步二等獎。
成功邁出自立自強(qiáng)育種的第一步后,他們沒有停滯不前。高產(chǎn)品種含油量低、高油品種產(chǎn)量低,高產(chǎn)與高油能否兼具?加之人們的健康意識越來越強(qiáng),社會對富含不飽和脂肪酸的花生油需求也越來越大,于是,科研人員將育種方向轉(zhuǎn)向高產(chǎn)高油。
2003年,“冀花4號”選育成功。經(jīng)國家相關(guān)部門連續(xù)三年檢測,脂肪酸含量高達(dá)57.65%,是通過國家審定的國內(nèi)含油量最高的品種。2009年,該品種一舉榮獲河北省科技進(jìn)步一等獎。
目前,河北省農(nóng)林科學(xué)院花生研究室育成的高油品種被國內(nèi)10余家科研單位用作親本,豐富了我國花生高油遺傳育種研究基礎(chǔ),推動了花生育種科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。
從“借雞生蛋”到全國領(lǐng)先,高產(chǎn)高油酸花生育種蓬勃發(fā)展
花生里有一種成分叫亞油酸,它的含量高了,花生就容易變質(zhì)。通常收獲的第二年,花生越夏時一旦保存不當(dāng)就會有哈喇味。
當(dāng)前,我國種植的普通花生品種油酸含量在40%左右、油酸/亞油酸比約1.67,而油酸含量75%以上且油酸/亞油酸比大于10的高油酸花生保質(zhì)期可達(dá)兩年以上。研究發(fā)現(xiàn),高油酸花生油能減少人體血液中有害膽固醇含量,從而降低動脈硬化的發(fā)病率,所以高產(chǎn)高油酸花生成為花生育種的必然趨勢。
美國是最早開展高油酸花生育種的國家。我國高油酸花生育種曾遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。由于技術(shù)壟斷,河北省農(nóng)林科學(xué)院決定培育高油酸花生品種時,連種源都沒有。
“近年來,我國提出要把種源安全提升到關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略高度,實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控,這是高瞻遠(yuǎn)矚的決策,只有這樣中國人才能牢牢把飯碗端在自己手里?!被貞浧甬?dāng)初面對“卡脖子”的高油酸花生無種源的難題,李玉榮至今唏噓不已。
轉(zhuǎn)機(jī)緣于上世紀(jì)90年代中后期,開封市農(nóng)林科學(xué)院引進(jìn)了美國的高油酸花生。2006年,河北省農(nóng)林科學(xué)院與開封市農(nóng)林科學(xué)院合作,由對方提供種子資源,開啟了河北省高油酸花生育種研究進(jìn)程。而此時,遼寧錦州、河南開封、山東等地的研究早已起步。
起步晚,任務(wù)重,唯有迎難直追。
同年,在海南建立南繁北育基地。之后每年11月在海南播種,次年3月收,5月在河北播種,繁育周期減少了一半。就這樣,一年往返兩次,石家莊到海南這條路李玉榮和同事們連續(xù)走了10年。
花生是雌雄同花,能自花授粉,花開放之前就完成了授粉。做花生雜交,親本選擇與授粉是關(guān)鍵。
科研人員選取河北省的高產(chǎn)花生品種做母本,與開封市農(nóng)林科學(xué)院提供的父本開選01—6雜交,配制了130多個不同性狀的組合。
頭一天下午,把母本的花苞用鑷子撥開,小心地去掉龍骨瓣,再把雌蕊周圍的雄蕊一個個撥掉,只剩一根頭發(fā)絲粗細(xì)的雌蕊。次日9時前,再把父本上的雄蕊花粉輕輕涂抹到母本的一朵朵雌蕊柱頭上。
“手千萬不能抖,眼神一定要準(zhǔn)?!崩钣駱s說,人工授粉的成功率很低,去雄或授粉時稍不小心就會損傷柱頭前功盡棄。七月的烈日下,20天的授粉期,個中辛苦難以言表。
株型不理想、果型不飽滿,抗病性有待提高,春播或夏播的能否春夏兼用?一年又一年,問題在實踐中一個個得以解決。
一個花生品種從雜交組合,到品質(zhì)和產(chǎn)量穩(wěn)定,最少需要13至15個生長周期,也就是13至15年?!皠e人的一年按天計算,我們搞花生研究的一年論種和收,種子種下去收回來,這就是一年?!笨蒲腥藛T們自嘲。
蹲得下身子、耐得住寂寞,有心人天不負(fù)。集高產(chǎn)高油高油酸于一體花生品種陸續(xù)育種成功,“冀花13號”2014年通過國家審定,“冀花16號”2015年1月通過國家審定,“冀花19號”2015年12月通過國家審定。
如今,花生研究室已有35個花生品種通過審定。其中,集高產(chǎn)高油高油酸于一體品種13個,高油酸低脂高糖食用品種2個,還有7個品種已完成區(qū)域試驗正在登記。高油酸低脂高糖食用品種育種能力達(dá)到全國領(lǐng)先水平。今年,他們又瞄準(zhǔn)培育功能型專用高油酸花生品種的新目標(biāo),將來富硒、含黃酮等多種元素的花生品種也有望成為現(xiàn)實。
現(xiàn)在花生研究室由12名研究人員組成的創(chuàng)新團(tuán)隊,承擔(dān)著河北省花生遺傳育種、花生應(yīng)用基礎(chǔ)和花生高效栽培技術(shù)研究及成果轉(zhuǎn)化工作。科研人員說,花生高含量活性成分種質(zhì)的創(chuàng)制、新品種培育、優(yōu)異性狀基因挖掘與標(biāo)記開發(fā),仍是共同面對的難題,“種子芯”研究任重道遠(yuǎn)。(河北日報記者馬朝麗)
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