开辟小麦高产育种新途径(科技视点·种业科技自立自强④)(2)
“随着我们团队对冰草P基因组测序和‘小麦—冰草’创新种质测序工作的完成,相当于为小麦育种建立了一座巨大的基因宝库。”李立会解释,这项工作不仅从理论上证实了“小麦—冰草”远缘杂交创新种质的优良性能,还大大拓宽了小麦育种的基因源基础。
据了解,该团队创制出的“小麦—冰草”新品系具有多花多实的高产特性,比小麦主栽品种增产可以超过10%,解决了我国突破性高产小麦种质匮乏问题。特别是发现了“多粒—高千粒重—有效分蘖”优异基因簇,解决了小麦传统育种中产量三要素(亩穗数、穗粒数和千粒重)难以同时选择的问题。同时,“小麦—冰草”创新种质对白粉、条锈、叶锈菌等病害具有广谱抗性,为培育持久抗性且兼具多种病害抗性新品种提供了强力支撑。
“小麦—冰草”新种质向科学界共享。目前,“小麦—冰草”衍生系创新种质应用到全国100多个育种单位,已培育新品种15个、后备新品种39个。其中,甘肃、陕西两省审定的小麦新品种普冰151,已成为当地条锈病等病害流行和旱地麦区的主栽品种,实现了多抗育种新突破。科学家培育出的国审新品种川麦93,穗粒数达54.2粒,增产16.7%,显著高于3%的国家审定标准。
业内专家表示,培育高产、抗病、抗逆小麦新种质是实现绿色增产技术最有效和经济的途径,可以减少农药施用量,提高全生育期抵御各种自然灾害能力,对保障和稳定我国小麦的安全生产具有重要意义。
“‘小麦—冰草’创新种质的利用空间很大,一些潜力有待深入挖掘。”李立会说,团队从新乡基地收获材料中,筛选出强筋类型普冰新种质12个,这些新品系的蛋白质含量高,适合制作高档面包,具有很高的市场价值。
“从种质创新到有效利用,虽然时间通常比较长,但影响深远。我们期待‘小麦—冰草’远缘杂交研究将推动小麦育种取得新突破。”李立会说。
做种质创新来不得半点虚假,要持之以恒,敢于尝试,不断探索
“我们的工作都是在实验室、试验田一步步试错中摸索出来的。”回顾30多年育种生涯,李立会表示,持之以恒是关键。同时还要敢于尝试,不断探索。“如果仅仅依靠教科书的结论,就不可能尝试做成功‘小麦—冰草’远缘杂交。”
“李老师是实干家,教导我们做种质创新来不得半点虚假。”李立会团队成员、中国农业科学院作物科学研究所研究员张锦鹏说,李老师对试验基地的小麦非常熟悉,每个材料种在哪里、有什么特点都印在他脑子里。
在李立会的多年探索过程中,他很感念导师董玉琛以及著名小麦遗传育种学家李振声的帮助。1988年,听到李立会在试验田的研究有了进展,董玉琛兴奋地跑到地里,冒着烈日和他一起到田间工作。1990年,以李立会为第一作者的论文发表在《中国科学》期刊,前期董玉琛改了13稿。
李振声是李立会硕士和博士生论文的答辩老师。他对“小麦—冰草”远缘杂交工作十分关心,曾多次去试验田指导。李振声每次走到田间,都像农民一样,熟练拨开麦子,搓出麦粒,放在手掌心数一数有多少粒。
“李先生的鼓励给了我们坚持下去的信念。”多年后,李立会依旧清晰记得李振声的教诲:“对远缘杂交研究来说,科学发现只是一小步。在平地盖一层平房,它的高度显示不出来,只有继续推动应用,在平房上再建一层,这样的研究工作才真正有价值。”
远缘杂交研究是个苦差事,除了要经得起漫长的周期等待,还要长年累月在田间播种、观察记录、选种,烈日暴晒、蚊虫相伴更是家常便饭。但对李立会来说,每年5、6月份,在新乡基地是他一年中最快乐的一段时间。