無論是播種面積、單產(chǎn)、總產(chǎn)量，河南小麥均保持全國第一，總產(chǎn)量占全國小麥總產(chǎn)量的四分之一以上，是當(dāng)之無愧的小麥第一省。
6月24日，2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)在京揭曉，河南省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家、河南省農(nóng)科院雷振生研究員主持完成的“小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)親本材料創(chuàng)制與鄭麥379等品種選育應(yīng)用”項(xiàng)目，榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“小麥國獎(jiǎng)”，來之不易。36年來，針對(duì)優(yōu)質(zhì)育種存在的技術(shù)不完善、優(yōu)異親本匱乏、優(yōu)質(zhì)品種產(chǎn)量偏低且加工適應(yīng)性窄等技術(shù)難題，雷振生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)，高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)同步改良、烘烤和蒸煮品質(zhì)兼顧，在種質(zhì)資源創(chuàng)制、育種技術(shù)創(chuàng)新、品種選育和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上，取得了一系列突破。
種質(zhì)創(chuàng)新 夯實(shí)育種基礎(chǔ)
小麥?zhǔn)俏覈饕Z食作物之一，黃淮南片麥區(qū)是第一大麥區(qū)，也是優(yōu)質(zhì)小麥主要適宜種植區(qū)。
6月26日，在位于鄭州市國基路與豐慶路交叉口的超市里，糧油貨架上的面粉產(chǎn)品琳瑯滿目，面粉袋上標(biāo)注的“強(qiáng)筋”“餃子專用粉”“烘焙專用粉”等字樣清晰可見，消費(fèi)者根據(jù)制作需求在挑選適合的面粉，不少消費(fèi)者還懂得“強(qiáng)筋做面包，弱筋做餅干”。
事實(shí)上，在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，我省乃至全國優(yōu)質(zhì)小麥育種存在技術(shù)不完善、優(yōu)異親本匱乏、優(yōu)質(zhì)品種產(chǎn)量偏低且加工適應(yīng)性窄等技術(shù)難題。
“我們的優(yōu)質(zhì)小麥品種選育，是從20世紀(jì)80年代才開始，起步較晚。”雷振生說，面臨的難題也很多。
在普遍關(guān)注產(chǎn)量提升，實(shí)現(xiàn)“吃得飽”，以“量”為導(dǎo)向的當(dāng)時(shí)，單是瞄準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)小麥品種選育，就需要超前的眼光。
雷振生從前輩手中接過育種接力棒時(shí)，優(yōu)質(zhì)小麥便成為他的重要研究方向之一。
選育優(yōu)質(zhì)小麥品種、實(shí)現(xiàn)“吃得好”，還面臨“巧婦難為無米之炊”的困難。“選育優(yōu)質(zhì)小麥，最核心的親本材料，當(dāng)時(shí)非常匱乏。”雷振生說，與國外相比，我國優(yōu)質(zhì)小麥親本材料少，更關(guān)鍵的是，無論是國外還是國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)材料，均是蛋白品質(zhì)高的材料，缺少淀粉品質(zhì)兼優(yōu)的親本材料。
雷振生解釋說，國外小麥面粉制品以面包為主，因而追求與烘烤品質(zhì)相關(guān)的蛋白品質(zhì)，但就我國而言，饅頭、面條等才是絕對(duì)的“重頭”，要考慮蒸煮品質(zhì)。因此，僅考慮蛋白品質(zhì)難以滿足我國居民的需求。
瞄準(zhǔn)蛋白品質(zhì)和淀粉品質(zhì)的雙提升，經(jīng)過多年努力，雷振生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制出蛋白和淀粉品質(zhì)兼優(yōu)的育種親本豫麥47等種質(zhì)，為面包面條兼用品種改良提供了材料基礎(chǔ)。
目前，雷振生團(tuán)隊(duì)及其他育種單位利用創(chuàng)制的親本及基因資源已育成70多個(gè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥新品種，豫麥47已成為我國面包面條兼用優(yōu)質(zhì)小麥育種的核心親本。
雷振生預(yù)測(cè)，以豫麥47為親本選育的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥品種，將會(huì)很快突破100個(gè)。
技術(shù)創(chuàng)新 高效選育優(yōu)質(zhì)品種
如果說豫麥47這一核心親本的創(chuàng)制，讓優(yōu)質(zhì)小麥品種選育實(shí)現(xiàn)了“有米”可用，那么育種技術(shù)的不斷創(chuàng)新則是成為“巧婦”的關(guān)鍵。
在從常規(guī)育種技術(shù)到生物育種技術(shù)的轉(zhuǎn)變中，雷振生團(tuán)隊(duì)通過持續(xù)開發(fā)和優(yōu)化蛋白和淀粉品質(zhì)性狀主效基因檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合烘焙與蒸煮品質(zhì)全程遞進(jìn)式精準(zhǔn)鑒定和產(chǎn)量、抗性并重選擇，研創(chuàng)“優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)同步改良、烘焙與蒸煮品質(zhì)兼顧”育種技術(shù)，較好解決了優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)難以協(xié)調(diào)、面包面條難以兼用的技術(shù)難題，為優(yōu)質(zhì)品種改良提供了技術(shù)支持。
在常規(guī)育種條件下，無論是“觀察”籽粒性狀還是儀器測(cè)定，都建立在一定數(shù)量的樣本基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確性不足。
“相對(duì)比較‘粗糙’，精準(zhǔn)度不夠，甚至有些情況下難以保證優(yōu)良性狀是否會(huì)遺傳至下一代，受環(huán)境等各種因素的影響難以估計(jì)。”雷振生說。
為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)品種的高效準(zhǔn)確選擇，雷振生團(tuán)隊(duì)不斷開發(fā)和優(yōu)化小麥品質(zhì)性狀主效基因分子標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)，在國際上首次開發(fā)出對(duì)面筋強(qiáng)度具有重要作用的Glu-B1位點(diǎn)5個(gè)Y類型高分子量麥谷蛋白亞基分子標(biāo)記，品質(zhì)優(yōu)異基因的聚合更加準(zhǔn)確高效；建立了高通量熒光分型的標(biāo)記檢測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)的迭代，由過去的日標(biāo)記檢測(cè)不足千份，到現(xiàn)在萬份以上的突破；創(chuàng)建了基于面筋峰值儀的面筋品質(zhì)早代快速檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了蒸煮和烘焙品質(zhì)的早代檢測(cè)，提高了優(yōu)質(zhì)品種選擇效率。
一系列育種技術(shù)的創(chuàng)新，讓品種選育的效率和準(zhǔn)確性大大提高。雷振生團(tuán)隊(duì)先后培育出鄭麥379、鄭麥119、鄭麥158、鄭麥005等一系列優(yōu)質(zhì)品種。
品種創(chuàng)新 找尋豐優(yōu)平衡點(diǎn)
優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥鄭麥379的選育，是雷振生團(tuán)隊(duì)開展小麥品種創(chuàng)新的一個(gè)代表。
這個(gè)品種不簡單：連續(xù)4年成為全國種植面積最大的優(yōu)質(zhì)小麥品種，是小麥第一省的“當(dāng)家”品種，每年推廣面積接近千萬畝。
2016年，鄭麥379通過國審，當(dāng)年河南夏糧總產(chǎn)量達(dá)693.2億斤，逼近700億斤“關(guān)口”。此后，河南夏糧總產(chǎn)量均穩(wěn)定在700億斤以上。
產(chǎn)量攀升的背后，卻有著尷尬的一面：2016年上半年，我國累計(jì)進(jìn)口小麥177.535萬噸，同比增長27.3%，其中河南上半年進(jìn)口小麥近4萬噸。
“守著糧倉買洋糧”，凸顯出小麥產(chǎn)業(yè)在供需方面的結(jié)構(gòu)性失衡，這也對(duì)我省小麥生產(chǎn)提出了新要求。
雷振生說，早些年，加工企業(yè)喜歡購買加麥、澳麥等，除了看重其優(yōu)良穩(wěn)定的品質(zhì)外，價(jià)格優(yōu)勢(shì)也是關(guān)鍵。品質(zhì)不過關(guān)，企業(yè)不愿意收購；優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)，農(nóng)民種植意愿不足。這給中國優(yōu)質(zhì)專用小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了不少挑戰(zhàn)。
小麥生產(chǎn)陷入“優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)、高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)”的“魔咒”，急需從優(yōu)良品種入手，改變現(xiàn)狀。
雷振生說：“實(shí)際上，從育種角度來看，品質(zhì)和產(chǎn)量，其本身就是負(fù)相關(guān)關(guān)系。”
高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的矛盾，本身就存在。這也是不少優(yōu)質(zhì)品種難以大面積推廣、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展慢的原因所在。
“并不是要打破高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的矛盾，而是要在品種選育時(shí)找到平衡點(diǎn)，將高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)性狀做到協(xié)調(diào)。”雷振生說。
事實(shí)上，不僅是雷振生團(tuán)隊(duì)，省內(nèi)外眾多小麥育種專家在品種選育時(shí)，優(yōu)先考慮的是高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性，這是保障國家糧食安全的需要，更是育種者的最重要考量。
“畢竟我們跟國外尤其是歐美國家的小麥生產(chǎn)有著很大的區(qū)別，我們是要在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提下，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。”雷振生說。
發(fā)展創(chuàng)新 加快優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種，只是優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步。優(yōu)質(zhì)專用小麥品種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢的難點(diǎn)，恰恰就在生產(chǎn)階段。雖然小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)定主要受品種的遺傳特性影響，但生產(chǎn)階段依然不能忽視。
雷振生說：“沒有十全十美的小麥品種，在生產(chǎn)階段，就是要通過管理水平、栽培技術(shù)的不斷精進(jìn)，充分發(fā)揮品種的優(yōu)勢(shì)，盡最大可能規(guī)避劣勢(shì)。”
最了解品種特性和優(yōu)缺點(diǎn)的，就是育種單位、育種專家。因此，每一個(gè)品種選育后，雷振生團(tuán)隊(duì)就會(huì)在生產(chǎn)階段做大量的工作：制訂配套栽培技術(shù)，指導(dǎo)種植戶怎么種、如何管等。
雷振生分析說，優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥要發(fā)揮其強(qiáng)筋優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)后期要適當(dāng)補(bǔ)充氮肥就很有必要，而對(duì)于分蘗力強(qiáng)、成穗多的品種，則要控制播量和播期等，預(yù)防后期倒伏。
在小麥生產(chǎn)模式上，多年來，雷振生團(tuán)隊(duì)提出和建立了“科研+企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”的推廣模式。這套被稱為“雙引擎驅(qū)動(dòng)，四方聯(lián)動(dòng)”的推廣模式，取得了很好的效果。
在生產(chǎn)前端提供高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種；在生產(chǎn)過程中提供全程化技術(shù)服務(wù)，并通過新型經(jīng)營主體將技術(shù)要點(diǎn)傳遞至所有種植戶；在加工環(huán)節(jié)，根據(jù)企業(yè)需求，制訂配比方案等……科研單位、專家團(tuán)隊(duì)的全程參與和技術(shù)支撐，能大大加快優(yōu)質(zhì)小麥的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
去年，鄭麥136單品種銷量達(dá)1.4億斤；鄭麥918生產(chǎn)經(jīng)營權(quán)以1918萬元的價(jià)格成功轉(zhuǎn)讓，刷新了我國小麥單品種轉(zhuǎn)讓價(jià)格紀(jì)錄……科技創(chuàng)新路上，雷振生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持科技創(chuàng)新，取得一項(xiàng)又一項(xiàng)新成績。
“種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著基礎(chǔ)性和核心的作用，作為農(nóng)業(yè)科技工作者，就是要努力開展技術(shù)創(chuàng)新，培育出更多的好品種、大品種，為確保國家糧食安全、實(shí)現(xiàn)小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”雷振生說。
