保障粮食安全,从“芯”开始

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保障粮食安全,从“芯”开始

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——我国著名育种家、河南科技学院茹振钢教授访谈

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中国高铁呼啸而过,智慧型小麦迎来丰收。

  近日召开的中央经济工作会议在部署明年重点任务时强调,要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。我国著名小麦育种家、河南科技学院茹振钢教授在接受本报全媒体记者采访时指出,培育智慧型大品种、集成优质多抗骨干亲本、打造高端研发人才团队,是目前从“芯”开始保障国家粮食安全的迫切任务。

  培育骨干亲本是当务之急

  据中国种子贸易协会的报告,2018年中国农作物种子进口量为7.27万吨,进口额达432亿元人民币。种子是现代农业的基石,如果过度依赖进口,一旦发生“断种”,引发的危机将甚于科技“卡脖子”!

  但谈到小麦种子,茹振钢教授却充满自信地告诉记者,在小麦生产中,我国自育品种一直占据主导地位,发挥重要作用。以2020年为例,河南粮食总产1365.16亿斤,占全国粮食总产的十分之一。而其中生产这些粮食的小麦品种,全部是我国自主知识产权品种。

  据介绍,由茹振钢教授小麦科研创新团队育成的矮抗58,被誉为“黄淮第一麦”。矮抗58成功地解决了小麦高产大群易倒伏、矮秆品种易早衰、高产品种品质不优和稳定性差、稳产性与广适性难结合等种子培育的诸多技术难题,具有高产稳产、矮秆抗倒不早衰、抗逆抗病适应性广、优质中筋、稳定性好等品种优势,成为黄淮小麦主产区的特大小麦品种。茹振钢教授及其团队育成了百农62、百农64、矮抗58、百农418、百农4199等多个小麦品种,累计推广面积近4亿亩,增产效益300多亿元。

  话锋一转,茹振钢教授指出,从专业角度讲,种源“卡脖子”问题主要体现在重要功能基因挖掘和具有突破性骨干亲本的培育上,我们迫切需要研究作物优良基因集成技术,把分散在众多复杂种质资源中的优良基因,利用现代生物技术与各种有效的鉴定选择手段进行集成,创制出智慧型、数字化的骨干亲本,从而用于大品种的培育,促进大品种的产生,让大品种、智慧品种应用于生产。据介绍,河南科技学院小麦育种在该领域已经取得了一些突破性的研究成果。

  以智能技术加速小麦育种进程

  调查显示,我国的主要作物中,水稻、小麦的国产化率比较高,玉米、马铃薯部分依赖进口,而不少蔬菜品种则高度依赖进口。为什么我国自主小麦品种主导市场,这得益于我国小麦种业具备完整的研发体系和良好的研究基础。国以农为本,农以种为先。在这一理念指引下,长期以来国家在种业的公益性、基础性研究方面投入了大量经费。

  而另外一个重要原因,就是国内种业的研发能力正在快速提升。作为一名从事小麦研究近40年的专家,茹振钢对小麦研究的变化感受颇深。“以前都是生产中有什么问题解决什么问题,‘头疼治头,脚疼治脚’。现在的研究正在经历由点到面、由面到立体的转变,着力解决当下和未来在生产、加工各个环节有可能出现的问题。所以,现在育成的品种更完善。”他告诉记者,现在的小麦品种,被称为“智慧型品种”——抗旱、抗涝、抗病害,遇到大风大雨能抗倒,加工时品质好出粉率高。

  在科研仪器方面,茹振钢说,以前使用的主要是“四大仪器”:牙咬、眼瞪、一杆秤,外加一个放大镜,而现在的仪器设备非常先进,能够实现精准快速。

  为破解高产小麦根系动态生长特点,茹振钢带领团队建造了根系观察箱、根系观察墙及国内首座地下小麦根系观察走廊。全国首座小麦根系观察走廊就建造在新乡县朗公庙乡毛庄村河南科技学院科研基地。基地种有多种小麦,从一旁的楼梯走入地下3.5米深处,迎面一条长约50米、宽约3米的走廊,走廊两侧全是巨型透明玻璃,玻璃后面是实实在在的黄土。顺着茹振钢手指的方向看去,玻璃后面一根根乳白色的细线就是小麦扎下的根。记者看到,弱小的麦苗之下,其根系已深达数米。“根系研究一直是小麦育种、栽培研究的薄弱领域。”茹振钢说,小麦根系走廊可有效用于研究小麦不同生长阶段、不同环境下根系发育的时空动态和适应性反应等,通过这样的技术措施创造出健壮、生理活性高的根系,是培育良种、提高小麦产量的关键。

  在河南科技学院,还建有智能温室、人工气候室、实验风洞等研究平台,为小麦性状选择提供了重要的科学方法和技术支撑,为破解小麦育种难题提供了实验平台。从分析实验室,到人工气候室,转入智能温室,一圈走下来只用几分钟。可就是这几分钟的路径,将小麦育种的额定时间减少了6年。智能技术正在大幅度加快小麦育种进程。

  人才培养是攻克“卡脖子”技术的关键

  科技的竞争,归根结底是人才的竞争。多年来,茹振钢教授一直注重后备人才的培养。在河南科技学院,茹振钢教授小麦科研创新团队共有38名成员,包括5名教授、18名博士,分属遗传育种、栽培生理、分子生物学等学科方向。2015年,这个科研团队被评为农业部“小麦育种科研创新团队”和“河南省小麦高光效育种与杂种优势利用创新团队”,2020年被评为“河南省专业技术人才先进集体”。作为一个位于三线城市的普通院校,河南科技学院能有这样豪华的小麦育种团队,正是茹振钢教授乐于奉献、甘为人梯的科学情怀体现,让种业界羡慕不已!

  一提到小麦研究团队,茹振钢十分欣慰:“同我们一样,很多农业科研团队都在蓬勃发展。年轻人反应更快更敏捷,创造力更强,原创性思维形成的成果越来越多,一代更比一代强。”

  “培育骨干亲本比培育一个品种重要,培养一个人才比培育骨干亲本更重要。优秀的人才,才是我们种业最为重要的超级芯片。”茹振钢认为,对于科研人员来说,要传承的不仅仅是科学技术,更要传承科学精神,这样才能使中华民族创造力更加丰盈,这是让我们最应该庆幸和自豪的事情。在中华儿女的共同努力下,中国人的饭碗必将牢牢地端在自己手中。(本报全媒体记者 郭俊娟 通讯员 胡喜贵 文/图)

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