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  河南重大科技专项“强优势BNS型杂交小麦组配与规模化高效制种技术研究”让杂交变得可控,杂交小麦在不久的将来就能横空出世。


  “如果说,目前小麦育种还处于‘小四轮时代’的话,我们研发的这项育种技术,将引领行业进入‘高铁时代’!”7月8日,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谈起刚刚通过专家组验收的省重大科技专项“强优势BNS型杂交小麦组配与规模化高效制种技术研究”,作为项目主持人的他难掩内心的兴奋与自豪,这项达到了国内领先水平的项目成果,填补了世界空白。


  给小麦分出“男女”,让杂交变得可控


  “杂交产生优势是生物界普遍存在的现象,越是亲缘关系较远、生态差异较大的生物杂交,越容易产生明显的杂交优势。”


  茹振钢举例说,河南小麦穗数多、籽粒多,但籽粒小,植株弱;云南小麦植株健壮、穗大籽大,但也有着穗数少、籽粒少的先天不足。“如果两地小麦进行杂交,产生的新品种不仅可以兼具两者的优势,还会出现更强的适应性,能在两省中间的大部分麦区推广种植。”


  但以往这样能够凸显优势的小麦杂交技术,几乎只能存在于理论之中。


  “小麦雌雄同体、自我繁殖,再加上颖壳的保护,使得育种有很多变数,杂交难度远超其他作物。”茹振钢说,采用原始的方法选育新品种,工作量大、效率低下、结果不可控,通常一个小麦品种的育成要经过10多年甚至更长的时间,这让小麦成为世界上唯一尚未开发利用杂交优势的重要粮食作物。


  BNS(由百农系列培育出的低温敏感型不育系小麦新材料)的成功育成,培育技术的成熟,让可控杂交变成了现实,可满足不同麦区的亲本需求。


  据茹振钢介绍,不育系之所以“不育”,是因为选育的植株只具备“父系”或“母系”特征,有了“性别”之分,当然无法自我授粉结籽成实。“利用这一点,就可以让不同‘性别’的不育系互相‘结婚’,完美‘杂交’,‘生出’我们想要的优良‘后代’。”


  历时20年,用“残次品”制造奇迹


  1997年,在辉县市育种基地进行田间作业时,茹振钢发现两行小麦植株明显“异常”:其他的小麦授粉后颖壳正常闭合,异常的小麦则是颖壳完全张开,对这些小麦进行“套袋”处理,自花授粉后结籽率不足20%。“这种‘半不育’的情况,不符合一切已知的规律,在生产中完全没法利用。”对这个突然出现的“异类”,茹振钢既着迷又头疼:“‘半不育’小麦到底是个啥东西?不符合已知规律,究竟有着什么规律?怎么利用这个现象……这些是科学家应该探讨的内容。”


  茹振钢带领团队,使用所有可以使用的方法,开始了漫长的研究和改造,终于在2003年取得了突破,成功育出了“低温敏感不育系”,找到了完美的解决方案,把“半不育”变成了100%不育系,“啃掉”了整个项目中“最硬的那块骨头”。


  随后,茹振钢所在的河南科技学院“牵手”中国农业大学,在全国范围内发出联合攻关的倡议,中国科学院遗传发育研究所、西北农大、山东农大……一个个科研院所和高校纷纷响应,加入到这项研究之中,成为项目的有力推手,最终又用了14年时间,才共同破解了这个“世界难题”“世纪难题”,让本来的“残次品”创造奇迹,成为农业科学的精美“艺术品”。


  “0到1”的突破,杂交小麦未来可期


  “现在,我们相当于掌握了杂交小麦的一个个‘元件’,根据需要把‘元件’组装,就能育出理想的小麦品种。”


  “强优势BNS型杂交小麦组配与规模化高效制种技术研究”的项目成果,将把“工厂化”育种变成现实,能快速培育出一系列优良的杂交小麦品种。茹振钢激动地说,这种技术的成熟,是一个“0到1”的突破。


  “杂交小麦潜能超乎想象。”在修武,新型杂交小麦亩产最高达到898公斤;在济源、新乡,大面积种植亩产保持在830——850公斤,小麦亩产超出普通小麦100多公斤。茹振钢说,这还只是杂交小麦的“初级品种”“试验品种”,随着杂交小麦育种工作的持续推进,将会出现更完备的杂交小麦品种,抗病性、产量和品质等各方面的性能都会有更大的提升。


  茹振钢自豪地表示,杂交小麦技术的突破,将会让我省、我国小麦育种水平率先进入“高铁时代”。

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