初夏五月,江苏小麦陆续成熟。5月25日,记者来到位于南京钟山南麓的江苏省农业科学研究院,一块占地约15亩的小麦病害鉴定圃迎来收获期。青、黄、高、矮,小麦“千姿百态”。
为啥每行麦子都不一样?省农科院粮食作物研究所小麦遗传育种团队成员张旭研究员告诉新江苏记者,这里的小麦种质资源材料来自全球各地,多达上万份,每份都有自己的“个性”。“有国内的,还有亚洲、欧洲、美洲、澳洲等地19个国家的,每种材料种一行。”
2019年,国际玉米小麦改良中心和省农科院联合成立小麦病害联合研究中心后,这片田就被用来鉴定小麦病害。每年,来自国际玉米小麦改良中心和国外科研院校的小麦种质资源在这里进行鉴定,加上国内的小麦种质,累计有2万余份材料在这片麦田接受考验。
“我们要在这些材料中开展抗病试验,找到抗病资源,挖掘藏在其中的抗病基因,然后培育出抗病性好的新品种。”张旭介绍,发掘抗赤霉病基因是团队的主要任务。赤霉病被称为小麦“癌症”,是一项世界性难题,一旦发病,必定减产,严重威胁粮食安全。如何找到抗赤霉病基因?人工接种鉴定是首要步骤。“一份材料播30粒种子,在小麦扬花期,我们选取10个当天开花的麦穗接种赤霉菌,21天后,如果低于20%的小穗被感染,就认为这份材料是抗赤霉病的。然后对这份抗源材料进行遗传群体构建,通过多年多点抗性鉴定,再到实验室进行群体的基因型检测和分子定位研究,才能挖掘出这份抗源材料所携带的抗赤霉病基因。”
连续查看十几株麦穗后,她叹气道:“抗赤霉病材料不好找,这些都是感病材料,接种的麦穗都霉了。”有着28年工作经验的张旭坦言,抗病小麦品种选育如“万里挑一”,从开展抗性鉴定、找到抗病基因,到进行杂交回交、各世代检测抗性基因,再到抗病品系进行区域试验、生产试验,传统育种方式选育的优异品种通过审定需10-12年,通过抗病基因开展分子育种方法则可缩短近一半时间。
实际上,我国小麦育种团队曾选育出过多个抗赤霉病品种,江苏省农科院小麦遗传育种团队选育的宁麦13、宁麦33,和扬州农科院选育的扬麦33,既抗赤霉病又高产。为何还要继续发掘抗赤霉病基因?张旭解释,小麦赤霉病抗病类型十分复杂,这些品种只有1个抗赤霉病基因,抗病性不够稳定,在赤霉病大发生年份,仍有生产风险。因此,需不断发掘新的抗赤霉病基因,将不同类型抗病基因聚合在一个小麦品种中,让小麦获得更持久稳定的赤霉病抗性。
由于“国籍”不同,每一行小麦前立着标牌,一部分接种赤霉菌的小麦秸秆上缠着红纸,有的麦子被喷上红颜料,有的麦穗上套着牛皮纸。张旭说,这些都是被选中的“幸运儿”。“这个喷红的,是它赤霉病抗性比较好,株高、穗形、穗粒数等各方面性状都不错,套着纸袋的是我们人工杂交以后获得的小麦后代,它们被选中,也是因为父本和母本的性状好。”
得益于丰富的小麦种质资源,团队已经取得一些可喜的研究成果。“一份阿根廷的材料经过鉴定发现可能拥有新的抗病基因,在另外一份国外材料中,我们找到了能够控制籽粒赤霉病毒素含量的基因位点,目前正在把这一成果转向应用,希望能把小麦籽粒中的毒素降到最低。”张旭说。
麦子独一无二,收割方式也十分特别,剪刀代替“镰刀”,割麦变“剪麦”。片片高地不一的麦田里,头戴草帽、手持剪刀的研究人员们穿行其中,将剪下的麦穗小心翼翼放进一个个牛皮纸袋。若这些材料能够通过鉴定筛选,来年它们将有幸在这片土地上扎根、开花、抽穗,向着优质小麦品种的“终极目标”继续迈进。
新江苏·中国江苏网 记者 苑青青 燕钰 文/图
编辑: 苑青青
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