在甘肃河西,每到玉米收获季就可以看到这样的场景:玉米田里,收割机有节奏地轰鸣着,农民们紧随其后,将玉米装袋上车。
这些玉米是甘肃农业大学玉米遗传改良与新品种选育团队选育出的最新品种——“甘农213”,它们也是2023年度甘肃省科技进步奖一等奖获得者们沉甸甸、摸得着、看得见的研究成果。
“相关研究均为空白也没关系,我们来开头”
彭云玲是甘肃农业大学农学院教授,是玉米遗传改良与新品种选育团队的负责人,也是甘肃农业大学玉米研究中心首席科学家。从2012年开始,她带领团队扎根西北大地,立足于玉米种质资源收集、抗逆遗传解析及基因发掘、种质创制和新品种选育工作。
“那时种质资源少、玉米抗逆性状的鉴定及遗传机制等研究均为空白,我们必须争分夺秒加快研发、加快推广,让科研成果快速转化为现实生产力。”彭云玲很坚定,“相关研究均为空白也没关系,我们来开头。”
种子素有农业“芯片”之称。甘肃省玉米种植主要集中在中东(南)部旱作农业区、河西及沿黄灌区,而全省玉米机械化水平低,生产成本高,而且西北干旱区玉米抗旱、耐密、宜机收玉米品种严重缺乏,严重制约着玉米产业的发展。
在这样的背景下,该团队开始进行玉米抗旱、耐密、宜机收的新品种研发工作,建立适用于耐密、宜机收种质田间鉴定和评价技术体系,提高了优异种质筛选效率和精度。
虽然生物技术辅助育种在不断发展,但目前还是以传统育种方法为主,而且遗传规律所决定的实验周期也注定漫长,选育一个新品种一晃就是十几年。漫长的培育过程,其中每一步都浸润着育种人的心血和汗水。
功夫不负有心人。2023年,“甘农213”在甘肃省的张掖、武威和白银,宁夏回族自治区的银川等12个测试点进行玉米试验测试。测试结果显示,比对照品种“郑单958”增产12.45%,比对照品种“先玉335”增产5.13%。在新疆奇台以7000株/亩的种植密度进行种植,平均亩产达到1642公斤/亩的高产纪录,而在当地,其他普通玉米平均亩产是1000公斤/亩左右。
“小院虽小,背靠的是充满希望的田野”
2021年,甘肃农业大学玉米遗传改良与新品种选育团队申请成立河西地区玉米现代种业技术专家院。团队成员紧紧围绕农业生产中存在的“旱、盐、寒”等主要问题,开展玉米科学基础研究和玉米新品种选育工作,与临泽的种业公司共同创制种质材料1000份、选育新品种两个,并指导企业开展专利申报工作,已授权专利两项。
“在此基础上,我们指导企业开展由常规育种结合基因编辑、全基因组选择、生物大数据等技术支持的生物技术育种,用来加快新品种研发的创新速度,缩短企业新品种选育周期,推进培育优良玉米新品种,提高选育品种质量。”彭云玲说。
2022年8月,团队申报的甘肃凉州玉米科技小院由教育部、农业农村部、中国科协三部门联合获批支持建设,玉米科技小院通过融合基础研究与育种应用,构建集人才培养、农业科技创新、示范推广、社会服务于一体的“三农”服务平台。
“小院虽小,背靠的是充满希望的田野,依托的是涉农高校的科技与人才培养力量,孕育着广袤乡村美好的未来。”团队成员、彭云玲的博士研究生庄泽龙说。
目前,玉米科技小院共接纳来自该校作物学、植物保护、生物技术等学科的10余名博硕士研究生开展实习、实践和实验,提高了研究生的实践动手能力和解决产业实际问题的能力。
“做玉米育种,就得甘心一辈子做个庄稼人”
育种试验不像生产种植,农业机械化在这里很难派上用场,大量的工作需要“纯手工”进行。7月中下旬,是玉米开花散粉的关键期,玉米花期集中、杂交组配多、制种任务重,这往往需要育种团队的成员从露水消散一直干到太阳落山。
“我们几乎是守在地里,彭老师每天和我们顶着炎炎烈日,在试验田里进行着套袋、授粉及农艺性状表型数据采集等工作,有时遇到一些书本上没有遇到过的问题,彭老师也会及时给大家解答。”庄泽龙说。
如今,团队数十年如一日的坚持已见成效,培育新品种9个、苗头组合30份、优异组合110个。其中,早熟玉米新品种“甘农211”适宜在甘肃省早熟春玉米类型区种植;新品种“甘农213”适宜在甘肃、宁夏、内蒙古、新疆和陕西等西北地区种植,且耐密、适应机械化收获需要;团队荣获甘肃省科技进步奖一等奖1项、三等奖2项、兰州市科技进步奖1项,制定地方标准8项。
“做玉米育种,就得甘心一辈子做个庄稼人,为了大地丰收,为了农民开心。在深入实施种业振兴行动的新征程上,我们的目标是进一步攻关宜机收和产量提升,同时推广更多好品种。”彭云玲说。(本报记者尹晓军通讯员张馨正庄泽龙)