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      劉建軍:36年持續(xù)攻關(guān)只為“迭代”小麥種子

      2023-03-20 09:56:35   

      劉建軍在查看小麥育種材料。 劉佳攝

      “這個(gè)育種材料來(lái)自小黑麥,它是經(jīng)過(guò)不斷改良才長(zhǎng)成這樣的。”3月17日,記者見(jiàn)到山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所研究員劉建軍時(shí),他正在加代溫室里查看育種材料。

      在辦公室的書柜里,擺放著劉建軍上月領(lǐng)回的2021年度“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)證書。作為全國(guó)人大代表,他剛參加完全國(guó)兩會(huì)。從北京回來(lái)后,他便鉆進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室,繼續(xù)研究自己的“寶貝”。

      劉建軍眼前的“寶貝”——一株株長(zhǎng)勢(shì)正旺的小麥植株,外形與普通小麥無(wú)異。它們是從身高1.2—1.3米、成熟晚的小黑麥“進(jìn)化”而來(lái)的,具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗等優(yōu)點(diǎn)。

      為推動(dòng)這一“進(jìn)化”,劉建軍傾注了26年的心血。

      “種子,上關(guān)乎國(guó)家糧食安全,下涉及百姓一日三餐,不能有半點(diǎn)馬虎。我們農(nóng)業(yè)科研人員將實(shí)驗(yàn)室搬到田間地頭,就是為了做好這一粒種子。”他告訴記者。

      打破國(guó)產(chǎn)小麥“魔咒”

      國(guó)產(chǎn)小麥做不出優(yōu)質(zhì)面包——這句“魔咒”曾困擾著一代代中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家。20世紀(jì)80年代,國(guó)內(nèi)的小麥連年豐收,但生產(chǎn)面包粉的優(yōu)質(zhì)小麥卻需要進(jìn)口。

      劉建軍回憶道,選育能夠替代進(jìn)口的面包強(qiáng)筋小麥,成為當(dāng)時(shí)山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所品質(zhì)育種課題組的首要目標(biāo)。

      可達(dá)成這一目標(biāo)并不易,當(dāng)時(shí)課題組處在“三無(wú)”狀態(tài)中——無(wú)經(jīng)驗(yàn)、無(wú)材料、無(wú)經(jīng)費(fèi)。

      1986年,剛剛大學(xué)畢業(yè)的劉建軍,“初生牛犢不怕虎”,毅然跟隨課題組長(zhǎng)、如今已成為中國(guó)工程院院士的趙振東踏上了一條前途未卜的育種之路。

      他們首先從引進(jìn)國(guó)外育種材料開(kāi)始,用優(yōu)質(zhì)材料和中國(guó)高產(chǎn)主栽品種進(jìn)行雜交,到F2代的時(shí)候種出了幾萬(wàn)棵單株,可最后還是選不出一個(gè)理想品種。

      此路不通,他們只得換個(gè)思路。

      他們從上千份材料里苦苦尋覓,再經(jīng)過(guò)篩選、雜交,前后進(jìn)行了上千個(gè)組合,可結(jié)果仍然不盡如人意……5年過(guò)去了,他們似乎還在原點(diǎn)徘徊。

      苦心人,天不負(fù)。

      奮戰(zhàn)幾千個(gè)日夜后,他們奇跡般地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)優(yōu)質(zhì)親本臨汾5064,將這個(gè)親本與豐產(chǎn)性較好的魯麥13進(jìn)行雜交,其后代繼承了雙親的優(yōu)點(diǎn):既優(yōu)質(zhì)又高產(chǎn),再經(jīng)過(guò)一代一代的播種、篩選——小麥新品種濟(jì)南17誕生了。

      “濟(jì)南17向人們證明,用國(guó)產(chǎn)小麥也是可以做出好面包的?!眲⒔ㄜ娬f(shuō)。這一天,距離他們起步已整整過(guò)去了15年。

      育出全國(guó)第一大小麥品種

      連續(xù)16年,山東省滕州市農(nóng)民龍振存只鐘情于一個(gè)小麥品種——濟(jì)麥22。這些年,無(wú)論洪澇、酷暑,還是病害、寒冬,這個(gè)品種從來(lái)沒(méi)讓他失望過(guò)。

      龍振存的選擇是對(duì)的,因?yàn)闈?jì)麥22相關(guān)成果不僅拿下了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),還創(chuàng)造過(guò)全國(guó)冬小麥高產(chǎn)紀(jì)錄。

      在育種之初,為了讓濟(jì)麥22沒(méi)有明顯的“短板”,既優(yōu)質(zhì)又高產(chǎn),劉建軍和同事使出了渾身解數(shù)。

      他們努力創(chuàng)制足夠優(yōu)秀的父母親本,然后進(jìn)行“婚配”(雜交);在田間年復(fù)一年地選擇表現(xiàn)特別突出的后代,這些后代還得被“發(fā)配”到寒、熱不同地區(qū),分別在水澆地和旱地中“歷練”。

      從1994年雜交組合到2006年審定,歷經(jīng)12年持續(xù)打磨,濟(jì)麥22驚艷亮相。

      2021年,濟(jì)麥22因其突出的廣適性實(shí)現(xiàn)秋播1631萬(wàn)畝,再次成為全國(guó)第一大小麥品種,累計(jì)種植面積3.3億畝。

      記者了解到,劉建軍作為主力研制出四大小麥品種——濟(jì)南17、濟(jì)麥19、濟(jì)麥20以及濟(jì)麥22,相關(guān)成果都獲得了國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),但他并不滿足。

      6年前,劉建軍團(tuán)隊(duì)與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所何中虎團(tuán)隊(duì)合作,育成了我國(guó)黃淮冬麥區(qū)第一個(gè)利用分子標(biāo)記輔助選擇方法育成的小麥品種——濟(jì)麥23。

      因?yàn)榫哂?7%的血緣關(guān)系,濟(jì)麥23被稱為濟(jì)麥22的“升級(jí)版”。前者較后者顯著增產(chǎn),從2020年到2022年連續(xù)3年,濟(jì)麥23在山東省招遠(yuǎn)市和龍口市畝產(chǎn)超過(guò)820公斤。

      帶隊(duì)創(chuàng)造出“微量沉降法”

      育種要求全生育期選擇,小麥從種到收的8個(gè)月時(shí)間,需要精心呵護(hù)。這也意味著在夏天的烈日下,他們要頂著40多攝氏度的高溫做耐熱鑒定;在冬天零下十幾攝氏度的嚴(yán)寒中,他們要一次次做抗寒鑒定。

      成功沒(méi)有訣竅,就是苦干、硬干、巧干。

      劉建軍記得,曾經(jīng)他們把所有的微量方法研究個(gè)遍,2000多元的設(shè)備買不起,就自己動(dòng)手做了個(gè)簡(jiǎn)易的設(shè)備代替。

      最終,經(jīng)過(guò)上千次試驗(yàn),他們終于搗鼓出“微量沉降法”:只用一株麥穗、0.32克面粉就能測(cè)定出沉降值,讓早代(F2-F3)個(gè)體單株品質(zhì)鑒定成為可能,縮短育種年限2—3年。這在當(dāng)時(shí)全國(guó)甚至全世界小麥育種領(lǐng)域都可以說(shuō)是一個(gè)創(chuàng)舉。

      作為團(tuán)隊(duì)帶頭人,劉建軍是年輕人的榜樣,肩負(fù)“傳幫帶”的重任?!皩W(xué)無(wú)止境,我們既要學(xué)習(xí)老一輩育種科學(xué)家艱苦奮斗、無(wú)私奉獻(xiàn)的精神,也要學(xué)習(xí)年輕人無(wú)懼未知、敢于創(chuàng)新的精神?!彼f(shuō)。

      如今,劉建軍仍?shī)^戰(zhàn)在科研一線,他的育種夢(mèng)還在繼續(xù)。

      “我最大的理想就是,在退休前研制出幾個(gè)好品種、大品種,為國(guó)家糧食安全再出把力?!眲⒔ㄜ娬f(shuō)。

      來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
      編輯:牛姣
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