小麦良种联合攻关破解产业难题

  近日,《关于加强农业种质资源保护与利用的意见》(国办发〔2019〕56号))发布引起业内广泛关注,种质资源是良种选育的基础材料,也是国家重要的战略资源。

  国家小麦良种重大科研联合攻关启动以来,国内小麦育种优势单位和骨干种子企业聚焦小麦种业发展重大问题,突破育种瓶颈,5年来取得了实质性进展,总结出一系列适合我国推进育种工作的经验做法。日前,记者就我国小麦产业发展现状及小麦良种联合攻关进展等情况采访了攻关组秘书长、中国农科院作科所研究员肖世和。

  我国小麦品种实现全部国产化、优质专用、抗逆广适、资源节约型新品种成迫切需求

  答:我国是世界最大的小麦生产国和消费国,占世界小麦生产总量的17%和消费总量的16%。据联合国粮农组织数据,2017年我国小麦总产量1.3亿吨,总面积比印度、俄罗斯分别低19.8%和10.9%,单产分别高69.8%和75.5%,也比小麦出口大国美国、加拿大的小麦单产分别高75.5%和65.2%。欧洲国家的小麦单产一般高于我国,但生育期长,一年一熟,我国冬小麦收获后还分别种植水稻、玉米、大豆、花生等秋收作物,一年两熟。目前,我国小麦生产已步入国际先进水平,为国家粮食安全做出了重要贡献。

  答:经过多年努力,我国用于生产上的小麦品种全部为国产自育,种业市值超过160亿元。目前,我国的常规小麦品种选育工作在国际同行中享有很高声誉,早熟性、灌浆速率快、高抗赤霉病和太谷核不育种质是特有品种资源。小麦花药培养技术、矮败小麦育种技术居于国际领先水平。小麦杂种优势利用在技术上没有明显障碍,但因生产上用种量大、经济效益低,限制了杂种小麦进入实际生产。

  为满足不同消费者的需求,在保证产量的基础上,需培育适合加工各类馒头、面条、面包、糕点等多样化食品类型的优质专用型品种;为积极应对极端气候条件变化和不正常天气条件导致的自然灾害,需培育抗病、抗虫、抗倒、抗冻、耐热、抗穗发芽等抗逆广适型品种;为降低生产成本,保护环境资源,则需培育抗旱节水、养分高效、耐密植、易机收的资源节约型品种。

  近年来,小麦品种审定数量随着我国农业科技投入力度加大而逐渐增加,但并未出现“井喷海啸”现象。随着种植结构调整和市场规律作用的逐步到位,品种审定数量将出现稳定增长态势,而没有实质创新的品种最终会消失。

  答:小麦育种具有公益性特点,以常规育种为主,且品种区域性强,利润率低,企业投入的积极性不高。现阶段科研单位、种子企业存在育种队伍规模小、组织松散、低水平重复等问题,难以在种质资源创新、功能基因挖掘和育种技术等基础研究上获得突破。在种质资源创新上,原始创新投入不足,突破性品种越来越少。

  在育种技术上,小麦全基因组选择、转基因和基因编辑等技术与常规育种技术尚未有机结合,需要在复杂性状改良、提高遗传重组率和缩短育种周期上有新突破。

  问:聚焦我国小麦生产的前沿问题,我国小麦良种攻关取得了哪些成效?选育了哪些具有突破性的小麦新品种?

  答:按照绿色品种创新研究工作的需要,攻关组加强主产区节水、抗赤霉病、养分高效利用、耐寒性、耐热性、抗穗发芽等9个重要性状的检测和优质育种材料筛选,引导和推进了我国小麦品种选育方向的调整,促进了绿色小麦品种的研究创新。

  在品种选育上,鉴定出43个节水、抗赤霉病、优质强筋的绿色优质小麦品种,并向社会发布。如中麦5051、邢麦13等一批集节水、抗寒、强筋、抗病于一体的节水高产优质品种,在核心示范区小麦全生育期灌溉1水的条件下,亩产超过500公斤,节水40~50立方米;西农511等9个抗赤霉病小麦品种的选育,结合小麦赤霉病综合防控技术条件,将有效控制和减轻赤霉病危害。

  特别是今年在各地推荐、统一种植、集中加工基础上,首次以终端加工企业为主,育种专家参与组成品质鉴评委员会,首次鉴评出超强筋小麦品种(湿面筋含量≥30%,稳定时间≥20min,拉伸能量≥160cm2)新麦26、济麦44、师栾02-1和济麦229。新麦26等21个品种被鉴评为面包小麦品种,藁优2018等10个品种被鉴评为馒头小麦品种,中麦578等27个品种被鉴评为面条小麦品种。这些品种极大满足了生产和市场需求,为推动农业供给侧结构性改革和现代农业提质增效提供品种支撑。

  在育种技术理论和生产环节的攻克上,高效远缘杂交技术体系、“高产蘖叶构型”“增强花后源功能”的高产育种途径、强筋小麦品质育种技术体系等创新,大大丰富了我国小麦育种的理论与方法。在目标突变体创制与杂交选育技术相结合的育种技术体系的建立和应用下,育成了广适高产稳产小麦新品种鲁原502,推广区域覆盖鲁、皖、冀、苏、晋、新疆等6个省(区),探索构建了“科研单位+种业联盟+农技推广单位+农业种植合作社”的推广模式,加速了品种推广应用。

  另外,针对黄淮麦区赤霉病突出问题,攻关组在河南南阳、新乡和安徽庐江等地建立鉴定圃,形成了一套适用于黄淮麦区的赤霉病抗性鉴定技术体系,将我国长江中下游品种的赤霉病抗性导入黄淮生态类型品种。

  答:加强了专家委员会指导作用,为品种创新提供了宏观指导,及时总结经验做法,部署年度重点任务,明确工作思路、具体措施、进度安排和考核指标。同时,建立了以生产和市场为导向的品种评价体制,避免了单一增产导向,为社会提供多样化的品种信息。另外,强化了良种良机的融合展示,通过持续开展新品种测试、评比和宣传,大大促进了品种布局优化和生产应用。目前联合体单位育成的小麦品种年收获面积在1亿亩左右,约占全国总面积30%。

  答:我国人多地少,水肥资源有限,小麦生产成本较高,基本任务是满足国内消费,完善品质结构。小麦产业以后将采用机械化、智能化、信息化的生产技术,发展生态资源用养结合的循环农作管理模式,构建生产、储运、加工、餐饮融合的全产业链。

  下一步,我们将组织小麦良种攻关组,进一步完善小麦5年攻关计划,总结攻关经验,着重从以下三个方面推进小麦良种联合攻关。一是强化材料和技术储备。落实藏粮于技战略,着眼于“一控二减三高效”的绿色优质小麦产业发展目标,培育新型小麦品种。针对华北地区小麦生产灌溉制度可能由春1-2水向春0水改进,加强先导性品种资源和配套技术的储备。促进黄淮麦区品种的赤霉病抗性从中感、中抗到更强抗性推进。二是细化品种特性。鼓励种业科技创新,精细改良品种性状,全面鉴定新品种特性。进一步细化品质分类,按最终商品的品质要求列出详细指标,便于同品质的不同品种混合进入加工环节。因地制宜配套生产技术,将若干农艺性状和抗性各异、但品质性状相对均一的品种群混合收购为同一类优质小麦,打造多品种同品质的地方优质小麦商业品牌。三是进一步调动各方积极性。培育壮大育繁推一体化龙头企业,加强一二三产融合,兼顾小麦产业链上各环节利益,打造新型小麦产业,逐步强化优良品种对产业的支撑作用。加强与国家相关科技项目的衔接,加强基础研究成果在实际育种工作中应用。