種子誕生記

種子誕生記

　　代表作1

　　一粒小麥的“強(qiáng)筋夢”

　　——種子誕生記①

　　河北日報記者??郝東偉　? 春耕時節(jié)，石家莊市藁城區(qū)成方成片的麥田里，一株株綠油油的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥正茁壯成長，它們有個好聽的名字——“藁優(yōu)麥”。藁城，是中國國產(chǎn)強(qiáng)筋麥的發(fā)源地。藁8901，我國第一個替代進(jìn)口加工面包粉的強(qiáng)筋麥品種；藁優(yōu)2018，畝產(chǎn)550公斤至600公斤；藁優(yōu)5766，連續(xù)三年獲全國小麥品質(zhì)鑒評第一名……目前，“藁優(yōu)麥”系列品種在冀魯豫陜等地累計推廣面積近億畝，營養(yǎng)和加工品質(zhì)均超過國家一級優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn)，成為國內(nèi)大型面粉加工企業(yè)競相選購的強(qiáng)筋麥原料品種。起步——藁8901，填補(bǔ)國內(nèi)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋麥科研育種空白4月13日，石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（以下簡稱藁城農(nóng)科所）試驗田，入目盡是碧綠麥苗。一大早，藁城農(nóng)科所所長楊海川帶著科研團(tuán)隊的年輕人，又一次來到這里察看小麥長勢。研究種子，在外行人看來應(yīng)該是挺乏味的事。楊海川帶領(lǐng)科研團(tuán)隊，一干就是30年?！暗乩锏男←湶畈欢喽颊J(rèn)識我們?！睏詈４ㄓ哪卣f。小麥育種，是一項周期漫長、過程復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從組合配制、世代選擇到品系鑒定、比較試驗，再到參加區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗，往往需要十幾年。藁城農(nóng)科所從成立之初，小麥育種的一個方向，就是優(yōu)質(zhì)專用強(qiáng)筋小麥。強(qiáng)筋小麥，就是面筋含量高、面筋質(zhì)量好的小麥。由于面粉蛋白含量高、面筋強(qiáng)度高、延伸性好，最適于生產(chǎn)面包、拉面、餃子等。然而，在很長一段時間里，國內(nèi)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥的種植面積和產(chǎn)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需要，藁城宮面的生產(chǎn)完全依賴進(jìn)口強(qiáng)筋粉。這一狀況的改變，始于我國第一個替代進(jìn)口加工面包粉的強(qiáng)筋麥品種藁8901的出現(xiàn)。“藁8901來自一個夢想?！睏詈４ńo記者講了一個故事。改革開放之初，時任藁城農(nóng)科所所長李振橋到北京參加培訓(xùn)。培訓(xùn)之余，李振橋向?qū)＜姨岢隽诉@樣一個問題：我國小麥生產(chǎn)基本解決了溫飽問題，借鑒國外小麥育種發(fā)展歷程，我們下一步的發(fā)展方向又是什么？專家想了想說，那就是強(qiáng)筋。這個回答，讓李振橋眼前一亮?！案母镩_放以后，國民生活水平提高這么快，藁城的小麥種植條件又這么好，直奔強(qiáng)筋這個研究方向可行不可行？”李振橋的這個想法得到了專家認(rèn)可。懷揣“強(qiáng)筋”夢想，李振橋回到藁城。1984年，藁城農(nóng)科所選擇具有良好加工性能的四倍體硬粒小麥——波蘭小麥為優(yōu)質(zhì)源，以六倍體普通小麥為母本，以波蘭小麥為父本，運(yùn)用雜交育種法，篩選品質(zhì)優(yōu)良的小麥新品系?！拔覀兪亲分疹^跑的人?！睏詈４ㄕf，一年到頭，藁城農(nóng)科所育種人員都奔忙在田間地頭，尤其在收獲期間，幾乎每天清晨就到麥地里，一待就是好幾個小時，仔細(xì)觀察每個小麥品系的抗病性、豐產(chǎn)性等表現(xiàn)。1995年，藁城農(nóng)科所選育出了優(yōu)質(zhì)麥新品種藁8901。不過，現(xiàn)實遠(yuǎn)比想象的艱難。在農(nóng)民大面積種植過程中，藁8901倒伏嚴(yán)重，以至于農(nóng)民們都不敢種。發(fā)現(xiàn)問題后，育種人員從降稈、壯稈方面對品種進(jìn)行改良、培育。功夫不負(fù)有心人，憑著一股韌勁，1998年，藁8901被培育成功，通過河北省審定。由于實現(xiàn)了小麥高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的結(jié)合，藁8901成為國內(nèi)第一個大面積推廣、并被面粉企業(yè)大量使用的國產(chǎn)強(qiáng)筋麥品種。藁城，也由此成為中國國產(chǎn)強(qiáng)筋麥的發(fā)源地。突破——量質(zhì)齊升，“藁優(yōu)麥”品種“群星閃耀”在藁城區(qū)系井村種糧大戶高各營的700畝麥田里，麥苗猶如綠色地毯，厚厚地鋪在田野上?！翱?，這是藁優(yōu)5766，那邊是藁優(yōu)2018，長勢都不錯?！闭驹诘仡^上，高各營說，“咱們系井村這一片種植的強(qiáng)筋麥，從來不愁賣，每斤比普通小麥還貴1毛錢左右。”“麥種好，收益就有保障?！睏詈４ń舆^話茬，“這兩個品種達(dá)到了鄭州商品交易所強(qiáng)筋麥一等標(biāo)準(zhǔn)。在吸水率、拉伸面積、穩(wěn)定時間等反映強(qiáng)筋小麥品質(zhì)的主要性能指標(biāo)上，藁優(yōu)5766和藁優(yōu)2018已經(jīng)可以媲美甚至優(yōu)于進(jìn)口的小麥?！笔斋@，來自一代代育種人的辛勤付出?！案弋a(chǎn)品種不優(yōu)質(zhì)、優(yōu)質(zhì)品種不高產(chǎn)，是小麥育種工作長期以來難以突破的技術(shù)瓶頸。”楊海川說，藁8901小麥自身也存在一些缺陷，如株高、抗寒性等方面需要改進(jìn)。他們對于藁8901后繼新品種的研發(fā)，重點是提高蛋白質(zhì)含量和面筋質(zhì)量、加強(qiáng)培育抗（耐）穗發(fā)芽等抗逆性。為了選育具備優(yōu)異性狀的小麥品種，育種團(tuán)隊從全國各地搜集多份優(yōu)質(zhì)小麥種質(zhì)資源，進(jìn)行配制組合。試驗田里，小麥抗寒、抗病、高矮等情況，一株一株去觀察；上百個環(huán)節(jié)、成千上萬組數(shù)據(jù)，一項一項做記錄。在藁8901之后，藁城農(nóng)科所陸續(xù)培育出了藁優(yōu)9409、藁優(yōu)9415、藁優(yōu)9618品種，但這些品種均是單一性狀較為突出，而不是全面發(fā)展的“優(yōu)等生”。楊海川舉例說，2003年育成的藁優(yōu)9415，品質(zhì)性狀和面粉白度等方面較藁8901更優(yōu)，尤其是加工品質(zhì)、烘烤品質(zhì)更加突出，但該品種小麥成熟期較晚。為此，育種團(tuán)隊想在早熟、適應(yīng)性廣等方面做突破，他們以藁優(yōu)9411這一品種為基礎(chǔ)，通過雜交篩選中間材料，然后與山東一個適應(yīng)性廣的小麥品種進(jìn)行雜交，但接連的雜交改良試驗都效果甚微。失敗了再來，艱辛的探索終于換來了成功的曙光。從藁優(yōu)9411改良迭代的藁優(yōu)2018，在小麥高產(chǎn)、超強(qiáng)筋和適應(yīng)性等方面都表現(xiàn)出了潛力。團(tuán)隊馬不停蹄，又從西北農(nóng)大交流來較為成熟的種質(zhì)資源，開展大規(guī)模測配工作。2014年，團(tuán)隊培育出了既豐產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的藁優(yōu)5766超強(qiáng)筋小麥新品種，該品種連續(xù)三年獲全國小麥品質(zhì)鑒評第一名。目前，“藁優(yōu)麥”品種“群星閃耀”。藁優(yōu)2018是我省強(qiáng)筋麥當(dāng)家品種，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病抗倒、節(jié)水早熟，畝產(chǎn)550公斤至600公斤。藁優(yōu)5766品種濕面筋含量35%，吸水率67%，面團(tuán)穩(wěn)定時間達(dá)53分鐘，是國內(nèi)品質(zhì)最突出的強(qiáng)筋小麥。領(lǐng)跑——技術(shù)引領(lǐng)，從傳統(tǒng)育種走向分子育種這幾天，河北宏瑞種業(yè)有限公司總經(jīng)理劉洪泉時不時就要到藁城農(nóng)科所，和楊海川就種子培育、加工、銷售、生產(chǎn)以及技術(shù)服務(wù)等方面進(jìn)行溝通，加大藁優(yōu)系列強(qiáng)筋小麥的推廣力度。河北宏瑞種業(yè)有限公司是藁優(yōu)系列強(qiáng)筋小麥品種的獨家授權(quán)生產(chǎn)經(jīng)營單位，作為省級育繁推一體化企業(yè)，2014年該企業(yè)與藁城農(nóng)科所開始深入合作，累計推廣藁優(yōu)系列強(qiáng)筋小麥1000多萬畝。好種子繁育出來后，如何走進(jìn)千家萬戶？“要讓農(nóng)民在田間地頭嘗到好品種增產(chǎn)又增收的甜頭。”劉洪泉說，近年來，“藁優(yōu)麥”廣受種植戶青睞，品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高，適宜不同區(qū)域和地塊種植，良種需求量快速增加，甚至出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。“我們已經(jīng)擴(kuò)大了各地繁種田種植規(guī)模，提高種子產(chǎn)量。”劉洪泉告訴記者，農(nóng)民買了他們的種子，公司團(tuán)隊還手把手地教，一遍又一遍地講解種植技術(shù)，促進(jìn)良種與良法相配套，提高強(qiáng)筋麥的產(chǎn)量，激發(fā)農(nóng)戶種植積極性。為做大做優(yōu)“藁優(yōu)麥”特色品牌，藁城區(qū)建設(shè)了3.08萬畝強(qiáng)筋麥核心示范區(qū)，輻射帶動全區(qū)藁優(yōu)系列強(qiáng)筋小麥品種種植面積達(dá)46萬畝。種出好效益，研發(fā)出好的品種是關(guān)鍵，育種技術(shù)創(chuàng)新是種業(yè)發(fā)展的必由之路。從世界范圍看，育種技術(shù)正經(jīng)歷由傳統(tǒng)育種技術(shù)向分子育種技術(shù)轉(zhuǎn)變的歷程。所謂傳統(tǒng)育種技術(shù)，就是品種之間的雜交選優(yōu)。分子育種，則是利用分子技術(shù)對品種基因進(jìn)行精準(zhǔn)選擇和修正，以實現(xiàn)育種目標(biāo)。“我們將繼續(xù)和藁城農(nóng)科所合作開展種源技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆廣適的優(yōu)良品種。”劉洪泉說，與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比，分子育種技術(shù)具有快速、精準(zhǔn)、低成本等優(yōu)勢，將先進(jìn)的分子育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)緊密結(jié)合，能夠培育出更多更好的新品種。利用分子育種新技術(shù)，強(qiáng)筋麥育種也進(jìn)入到高精尖階段。楊海川介紹，未來計劃新開展兩方面技術(shù)研究，一是育成的強(qiáng)筋麥新品種與半糯性相結(jié)合，進(jìn)一步提高新品種食品加工性能；二是加強(qiáng)新育成品種的抗病性，增強(qiáng)適應(yīng)性，通過回交轉(zhuǎn)育方式，加強(qiáng)抗病基因的定向轉(zhuǎn)育工作。一粒種子，關(guān)系著中國人的飯碗安全。如今，最早把“強(qiáng)筋”夢想播種在藁城這片土地上的李振橋已經(jīng)去世，帶領(lǐng)團(tuán)隊接力研發(fā)的楊海川也早生華發(fā)，但他們培育的強(qiáng)筋小麥卻已“遍地開花”。20多年來，藁優(yōu)系列強(qiáng)筋小麥在冀魯豫陜等省份累計推廣面積近億畝。

　　代表作2

　　一粒大豆的創(chuàng)新力

　　——種子誕生記③

　　河北日報記者??宋平每年冬春季，我國有大批農(nóng)業(yè)科研工作者進(jìn)入南方特別是海南島南部，利用那里溫暖的氣候，從事農(nóng)作物品種選育、種子生產(chǎn)加代和種質(zhì)鑒定等工作，這被稱為“南繁”。今年3月從海南三亞南繁回來后，在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所的實驗室里，研究所大豆中心的成員一直在整理南繁帶回來的種子，為6月的大豆夏播季做準(zhǔn)備。這其中，便有該研究所培育的冀豆12衍生品種及其后代材料。它們將在試驗田里繼續(xù)提純復(fù)壯或加代選擇，直至被培養(yǎng)成優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的種子品種。近年來，市場對大豆品種的要求由單純高產(chǎn)發(fā)展到優(yōu)質(zhì)專用。我省大豆優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)育種研究處于全國領(lǐng)先水平，以國內(nèi)外水溶性蛋白含量最高的冀豆12為代表的高蛋白系列大豆品種，蛋白質(zhì)含量超45%，堪稱其中的佼佼者。15年培育，成就全國推廣面積最大的高蛋白品種“稍等、稍等，我正在給農(nóng)戶分發(fā)夏播用的冀豆12種子，哎呀，不夠分的?！苯?，記者將電話從石家莊打到湖北省京山市時，京山市屈家?guī)X管理區(qū)富悅農(nóng)資店負(fù)責(zé)人方佳苗正忙得不可開交。此時，京山市所處的江漢平原，春播大豆已經(jīng)發(fā)芽出苗。這幾年，整個江漢平原的冀豆系列品種播種面積達(dá)到一二百萬畝。單單京山市永隆鎮(zhèn)就種下了約5萬畝冀豆12及系列衍生品種。大豆青苗連方成片，讓人喜不自勝?？缭角Ю飶娜A北平原調(diào)來種子，江漢平原青睞的就是冀豆12的高產(chǎn)、高蛋白。大豆，是國內(nèi)外最大的植物蛋白來源。過去幾十年里，國產(chǎn)大豆不能完全滿足國內(nèi)需求，其中85%需要依靠進(jìn)口。相比而言，我國大豆平均畝產(chǎn)也只有國外的三分之二左右?！案弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適”一直是省農(nóng)科院糧油所大豆中心的育種方向。中國人愛吃豆類食品，中心帶頭人張孟臣心中更有一個樸素的“豆腐夢”?！耙欢ㄒ嘤鲞m應(yīng)性強(qiáng)的大豆新品種，高產(chǎn)、高蛋白?！?986年，大學(xué)畢業(yè)僅四年的張孟臣開始了高蛋白大豆的培育之路。明確育種方向后，張孟臣和團(tuán)隊從上千個組合中，選擇了長江流域高蛋白夏大豆油83-14、山西抗旱耐瘠薄春大豆晉大7826，分別為母本和父本。他們期待兩者優(yōu)良特性的結(jié)合，能讓培育出的大豆種子適應(yīng)廣，并有高蛋白、抗旱耐瘠的特點。親本的選擇只是第一步。農(nóng)作物育種，需要數(shù)個世代才能穩(wěn)定，再加上數(shù)代后續(xù)試驗才能培育成品種。許多作物在北方一年只能種植一代，為了縮短育種年限，到海南進(jìn)行南繁加代成為張孟臣和團(tuán)隊生活的一部分。別人過春節(jié)往家奔，他們卻要往南走。種地、除草、施肥；收獲、脫粒、晾曬。下雨后，地里灌水，還要用水桶一桶一桶把水提出去。張孟臣深知，多保住一株豆苗，大豆新品種就多一線希望。冬去春回，歷經(jīng)六七代的南北往復(fù)，再經(jīng)過初級、高級產(chǎn)量試驗和區(qū)域試驗，啟動培育后的第15年——2001年，冀豆12迎來了國家審定?！敖?jīng)國家夏播和春播區(qū)域試驗，該品種表現(xiàn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和廣適應(yīng)特性，審定推廣范圍包括新疆在內(nèi)的西北春播區(qū)和黃淮海夏播區(qū)9個省市區(qū)，并在長江流域大面積應(yīng)用。大面積示范畝產(chǎn)250至300公斤，最高產(chǎn)量達(dá)321.5公斤，蛋白質(zhì)含量達(dá)46.48%，均超過我國超高產(chǎn)300公斤/畝和高蛋白45%兩項大豆育種攻關(guān)指標(biāo)，實現(xiàn)了高蛋白與高產(chǎn)的統(tǒng)一，成為我國蛋白質(zhì)產(chǎn)量最高的大豆品種和全國唯一超過兩項國家攻關(guān)指標(biāo)的大豆品種。”測產(chǎn)專家組給予冀豆12高度認(rèn)可。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計，“十二五”以來，冀豆12一直是全國推廣面積最大的高蛋白品種，2016年至2018年的種植面積占國審高蛋白品種種植總面積的53.9%。多個創(chuàng)新，解決大豆蛋白質(zhì)與產(chǎn)量等性狀負(fù)相關(guān)問題既要高產(chǎn)，又要高蛋白，是張孟臣和團(tuán)隊的育種方向。但大豆有個“怪脾氣”：再好的種子，換個地方，產(chǎn)量就容易變少；產(chǎn)量上去了，蛋白質(zhì)含量又容易降低。一開始，這就是一場扭轉(zhuǎn)“此消彼長”局面的博弈。張孟臣和團(tuán)隊要做的，就是解決蛋白質(zhì)與產(chǎn)量等性狀負(fù)相關(guān)的問題。首先從解決大豆品種抗逆性和適應(yīng)性差入手。張孟臣提出，在室內(nèi)鑒定指標(biāo)選擇基礎(chǔ)上，實施不同生態(tài)地點交互鑒定選擇、穿梭選育。多個親本組合培育出的不同種子，同時在承德、石家莊、合肥三地播下。如果某一類種子在三地均有較好的生長表現(xiàn)，就有機(jī)會進(jìn)入下一輪篩選。種子播下了，主動權(quán)交給育種專家，他們要對種子實施考驗——春、夏播條件交叉選擇，田間旱澇交替選擇，人工接種與多點病區(qū)重復(fù)鑒定選擇；并在鹽區(qū)與旱區(qū)進(jìn)行交叉鑒定，解決品種抗逆性差、單一環(huán)境下選擇適應(yīng)性窄的問題?！昂唵蝸碚f，就是種子怕什么，就拿什么考驗種子?！睆埫铣冀忉屨f。越旱越要少澆水，越澇越要多澆水；大豆生長深受大豆花葉病危害，那就把種子播到病圃里……最終經(jīng)受住考驗的，才能成為優(yōu)中選優(yōu)的大豆品種。對每一粒經(jīng)受重重考驗的種子，張孟臣都格外珍惜。大豆是閉花授粉作物，在花瓣沒有自然打開前，育種專家要抓緊人工去除母本雄蕊，再將父本與之進(jìn)行人工雜交授粉。精細(xì)程度比小麥、水稻雜交更難，雜交成功率不足50%。但為做蛋白質(zhì)檢測認(rèn)定，以往送到實驗室的種子都要研磨粉碎才能檢測，一旦粉碎就不能延續(xù)后代，這讓張孟臣心疼不已。對于育種專家而言，田間之外，便是實驗室里的鉆研。在相關(guān)性狀選擇與感官籽粒粗略選擇基礎(chǔ)上，張孟臣團(tuán)隊研究改進(jìn)并創(chuàng)新了蛋白脂肪籽粒無破損快速檢測方法、大豆水溶性蛋白快速檢測分析技術(shù)與脂氧酶微量快速檢測技術(shù)。這些經(jīng)濟(jì)快捷的檢測技術(shù)，解決了大批量種質(zhì)資源快速檢測與育種材料繼代選擇問題。張孟臣把創(chuàng)新當(dāng)作育種的靈魂。選育過程中的多個創(chuàng)新，讓冀豆12成為全國第一個跨春、夏生態(tài)區(qū)審定推廣的高蛋白大豆品種，也為后續(xù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)大豆的培育開辟了新路。N種組合，拓寬育種遺傳基因基礎(chǔ)“冀豆23蛋白含量超過45%，產(chǎn)量比冀豆12還高，這種子品質(zhì)不錯，我今年想試種一些?！?月上旬的一天，石家莊市藁城區(qū)和利家庭農(nóng)場負(fù)責(zé)人秦濤，抽空聯(lián)系了省農(nóng)科院糧油所大豆中心研究員邸銳，商量今年的種植計劃。藁城區(qū)是國家級大豆科技自強(qiáng)示范縣。秦濤在這里種植冀豆12已有四五年，他打算今年再種上300畝的冀豆23。冀豆23是冀豆12回交育成的衍生后代品種，也是省農(nóng)科院糧油所以冀豆12為親本培育的10個品種之一。聚合了高產(chǎn)高蛋白基因的冀豆12，轉(zhuǎn)身就成了優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源。以冀豆12為親本，張孟臣團(tuán)隊育成了一批適應(yīng)范圍更廣、產(chǎn)量更高的優(yōu)質(zhì)高蛋白品種和系列創(chuàng)新種質(zhì)，滿足市場需求。豆腥味，讓有些人對大豆制品望而卻步。張孟臣團(tuán)隊將脂氧酶缺失基因?qū)爰蕉?2，育成了國內(nèi)外第一個脂氧酶全缺失、高蛋白無腥大豆品種五星4號。如果說種子是大豆的“芯片”，種質(zhì)資源則是“芯片”的“芯片”。為解決大豆育種重復(fù)雜交困難與遺傳基礎(chǔ)狹窄的世界性難題，張孟臣利用大豆MS雄性核不育基因，創(chuàng)建了動態(tài)種質(zhì)基因庫基礎(chǔ)群體及其輪回選擇技術(shù)。通過多次導(dǎo)入，建立了以冀豆12為主遺傳背景的高蛋白大豆多基因聚合選擇群體；通過輪回選擇，育成了蛋白質(zhì)含量高達(dá)48.72%、區(qū)域試驗增產(chǎn)17.22%的冀豆1258等多個高蛋白品種。省農(nóng)科院糧油所大豆中心正在聯(lián)合全國27個省市區(qū)，建立遺傳基礎(chǔ)廣泛的全國基礎(chǔ)種質(zhì)基因庫群體。選擇3000多份優(yōu)良品種及種質(zhì)資源親本材料，分別導(dǎo)入到輪回選擇基礎(chǔ)群體，最終建立遺傳基礎(chǔ)廣泛的全國基礎(chǔ)種質(zhì)基因庫群體，將大批量優(yōu)異種質(zhì)聚集到一個開放型自然互交群體，供全國大豆育種單位利用。未來，一個又一個高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的大豆品種，將從這里孕育。

　　代表作3

　　一粒谷子的翻身仗

　　——種子誕生記⑥

　　河北日報記者??貢憲云

　　夏之始，萬物長。在張家口經(jīng)開區(qū)沙嶺子鎮(zhèn)，一塊平整好、打好壟的“張雜谷”試驗田里，農(nóng)技人員兩人一組，推著播種機(jī)，在黃土地上播下一粒粒谷種。一身布衣，一雙膠鞋，張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員、河北省雜交谷子技術(shù)創(chuàng)新中心主任趙治海，穿梭于研究室和試驗田間，觀察種子表現(xiàn)，記錄變化數(shù)據(jù)。這些谷種，是趙治海團(tuán)隊正在試驗的“張雜谷”新品種?！凹Z食是關(guān)系國計民生的頭等大事，而谷子不僅起源于中國，曾長期作為主糧，種植面積和產(chǎn)量也全球居首，是中國的民族種業(yè)。”趙治海說，培育更高產(chǎn)量、更高品質(zhì)的谷子，是一代代農(nóng)業(yè)科技工作者的崇高使命、不懈追求。中國糧、民族魂。數(shù)十年來，通過自主研發(fā)創(chuàng)新，“張雜谷”系列品種已在全國14個省份累計種植3000多萬畝，增產(chǎn)糧食逾30億公斤。育種新路的苦苦探索在張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院展示廳里，收藏著一件珍貴標(biāo)本——2000年培育成功的“張雜谷1號”，株高1.6米，穗長0.2米，根系2米多長，細(xì)枝茂密，谷穗飽滿?！鞍l(fā)展的道路是迂回曲折的?！睍r隔20多年，凝視著自己團(tuán)隊的第一代雜交谷子成果，趙治海追昔撫今，思緒萬千。谷子，古稱“稷”，去皮后叫小米，是我國傳統(tǒng)糧食作物，具有8700多年的栽培歷史。然而，到了上世紀(jì)70年代，玉米、高粱、水稻陸續(xù)雜交成功，谷子卻沒有雜交種，產(chǎn)量存在較大差距。當(dāng)時，國家農(nóng)業(yè)、科技部門對雜交谷子期望很高。河北谷子專家崔文生承擔(dān)了這項科研項目，帶隊進(jìn)行雜交谷子研究。從河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)的趙治海有幸加入了這個團(tuán)隊。所謂雜交谷子，就是將兩種有各自獨特遺傳優(yōu)勢的谷子，通過雜交授粉培育出新品種，從而獲得比父母本更好的優(yōu)勢、更高的產(chǎn)量。趙治海說，一開始，他們借鑒雜交高粱等的經(jīng)驗，開展谷子品種間雜交，大量試驗后，無功而返。后來，他們又模仿雜交水稻，將谷子與野生谷種狗尾草雜交，效果同樣不佳。雖然經(jīng)歷重重挫折，可他們沒有放棄。在研究攻關(guān)中，針對谷子對光照、溫度比較敏感的實際，趙治海提出光溫敏實驗的設(shè)想，就是通過改變光照、溫度等條件，培育雄蕊失去生育能力的谷子。這在當(dāng)時的谷子育種界是個創(chuàng)舉。1994年，谷子光溫敏雄性不育系“821”選育成功，攻克了谷子雄性不育系的選育難題，為谷子光溫敏雜交育種開啟了一扇大門。以光溫敏雄性不育系作為雜交母本，又經(jīng)過6年探索，2000年，世界上第一個谷子光溫敏兩系雜交品種“張雜谷1號”誕生?！皬堧s谷1號”比常規(guī)種子增產(chǎn)30%以上，最高畝產(chǎn)突破600公斤，被譽(yù)為谷子雜交領(lǐng)域的一次重大突破。對谷種，趙治海懷有很深的感情。他常常將自己比作一粒埋在地下的谷種，根須往地下繁衍，莖干向天空伸展，慢慢生長，直至長出勝利的果實。谷子品種的代代更迭距離“張雜谷”試驗田1.5公里之外，是趙治海在沙嶺子鎮(zhèn)的辦公場所。在一樓大廳，陳列著他們團(tuán)隊研發(fā)成功的“張雜谷3號”“張雜谷5號”“張雜谷13號”“張雜谷24號”等品種?！昂梅N子都是田間地頭試驗出來的。”趙治海說，這次“張雜谷”試驗田種下了4000多個試驗品種，就為了選出最好的那一?！皬堧s谷”。谷種培育周期漫長，從測配、繁育到推廣，至少需要6年時間。為了縮短科研周期，他們在氣候溫暖的海南建立了繁育基地，在冬季北方不能種植時，在海南再種植研究一次。去雄、授粉、觀察不育株……每年冬季，像候鳥一樣，趙治海都在海南繁育基地里度過。今年4月28日，同往年一樣，他從海南返回張家口進(jìn)行育種。他稱之為“南繁北育”。通過不同品種的母本父本測配，他們最終培育成功“張雜谷”系列品種20多個，形成了適應(yīng)水、旱地，春、夏播，早、晚熟配套的品種格局?！皬堧s谷2號”是世界上第一個抗除草劑雜交谷子，解決了谷子除草費工的世界性難題；“張雜谷5號”最高畝產(chǎn)811.9公斤，創(chuàng)當(dāng)時世界谷子最高紀(jì)錄……對于每一代“張雜谷”的特性，趙治海都如數(shù)家珍?！皬堧s谷”節(jié)水、耐旱、耐瘠，尤其適宜在我國北方干旱少雨地區(qū)種植。已在河北、山西、河南、遼寧、新疆、內(nèi)蒙古等地大量種植，國內(nèi)“張雜谷”種植規(guī)模約300萬畝。南有袁隆平，北有趙治海。分別由兩人領(lǐng)頭研究的雜交水稻和雜交谷子一南一北，一水一旱，讓國家糧倉裝上更多“中國糧”，共同保障了國家糧食安全。市場推廣的步步深入品種選育是第一步，接下來是推廣應(yīng)用。在“張雜谷”20余個品種里，“張雜谷13號”最受種植戶歡迎，種植面積占到總面積的三分之一?！霸谝话闳说挠^念里，雜交種不如農(nóng)家種好吃。”趙治海說，可是，“張雜谷13號”做到了既高產(chǎn)又好吃，香味濃、口感好，獲評國家一級優(yōu)質(zhì)米，這是它市場制勝的重要優(yōu)勢。隨著人們生活水平的提高，越來越多的農(nóng)產(chǎn)品既要拼產(chǎn)量，也要拼品質(zhì)。米色黃亮、味香易熟的“張雜谷8號”，硒元素含量比其他小米高一倍的“張雜谷16號”……貼合市場需求進(jìn)行研發(fā)培育，越來越多的“張雜谷”獲評國家一級優(yōu)質(zhì)米?！拔覀冏钚卵邪l(fā)的‘張雜谷26號’，正在進(jìn)行國家谷子綜合試驗，主打的也是口感和品質(zhì)?！壁w治海說。谷種從試驗田走到田間地頭，離不開市場推廣平臺。張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院與河北巡天農(nóng)業(yè)科技有限公司開展合作，依托企業(yè)的市場資源、銷售渠道，打通研產(chǎn)銷供需鏈，讓“張雜谷”迅速發(fā)展壯大。隨著名氣越來越響，在國家有關(guān)部門的支持下，“張雜谷”走出國門、惠及世界。憑借高產(chǎn)、耐旱、節(jié)水、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，“張雜谷”受到聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦，成為我國重要的農(nóng)業(yè)援非項目，已在埃塞俄比亞、尼日利亞等非洲國家種植成功?！爸袊茸涌偖a(chǎn)量占世界的80%，育種和栽培技術(shù)水平全球領(lǐng)先?！壁w治海說，讓高產(chǎn)節(jié)水優(yōu)質(zhì)的“張雜谷”走出去，這是緩解糧食危機(jī)、造福全球人類的大好事，為世界糧食安全作出了貢獻(xiàn)。