植入“抗病程序”，小麥“癌症”攻克了

江蘇農科人員解決世界性難題，抗赤黴病新品小麥今秋将在長江中下遊推廣

眼下，江蘇麥收進度過半，豐收可期。

談起小麥，農民最擔心被稱為小麥“癌症”的赤黴病。這種病不僅會導緻小麥大幅減産甚至絕收，産生的毒素還會影響人畜健康，是“優糧”變“等外糧”元兇之一。

令人高興的是，江蘇裡下河地區農業科學研究所小麥育種專家高德榮帶領科研團隊持續攻關，成功選育抗赤黴病、高抗白粉病“雙抗”優質高産新品種“揚麥33”，綜合表現突出，已經通過國家農作物品種審定委員會審定，今年秋播期間将在長江中下遊赤黴病重發地區推廣，有望成為新一代主導品種。

“揚麥33”長勢較好。受訪者供圖

利用分子育種技術攻克世界性難題

“在我國小麥種植區，普遍采用化學方法來防治赤黴病，有時多次噴灑農藥仍達不到預期效果，還增加成本，影響生态環境。”高德榮說，20世紀90年代，研究所的科研團隊育成一批中抗赤黴病的小麥品種，其中“揚麥158”是當時抗性最好的品種，在長江中下遊麥區年推廣面積達2000萬畝以上，有效緩解了赤黴病的發生。

然而，随着氣候變化、小麥播期推遲等影響，赤黴病日益頻發，中抗赤黴病品種已不能滿足生産需求，急需選育出高抗小麥新品種。此前未見有高抗赤黴病品種大面積推廣，高德榮帶領團隊下決心啃下這塊“硬骨頭”。

科研人員在研究了小麥品種（系）和各類種質資源的赤黴病抗病基因組成後發現，“揚麥”品種對赤黴病表現出較好的抗性，但多數并不攜帶世界範圍内廣泛使用的抗性基因Fhb1。“我們采用品種間雜交的方法，将Fhb1基因導入‘揚麥’遺傳背景，聚合現有品種抗病基因，協同提高抗病性和豐産性。通過多組合、大群體選擇，終于育成抗赤黴病品種‘揚麥33’。”

2021年5月下旬，江蘇省農業科學院專家組對“揚麥33”示範田進行評鑒，專家組經過充分研讨，認為不進行赤黴病化學防治的“揚麥33”示範田和防治一次的對照田，赤黴病發生程度差異并不顯著，均明顯低于中抗品種防治兩次的發生程度；“揚麥33”赤黴病抗性突出，同時兼抗白粉病等，綜合性狀優良，實現了抗赤黴病與高産協同遺傳改良的重大突破，有望成為我國新一代主導品種。

“‘揚麥33’達到了目前全球赤黴病抗性最高等級，今年秋播預計推廣面積達到40萬畝，明年有望突破150萬畝。”江蘇裡下河地區農業科學研究所所長李愛宏表示，自2012年以來，“揚麥系列”品種推廣面積達1.2億畝，新品種比對照品種平均每畝增産25公斤，總計增産糧食超過30億公斤。

示範田與對照田比較。受訪者供圖

新品種植入“抗病程序”抗性好産量高

種子是農業的“芯片”，攻克小麥“癌症”，在“芯片”裡植入“抗病程序”是一良方。

高德榮介紹，“揚麥33”利用分子标記輔助選擇技術，實現了抗赤黴病主效基因Fhb1與來源于“揚麥”本身的抗赤黴病位點相結合，從而完成“抗病程序”的植入。

2021年，在江蘇省高郵市開展的大面積示範種植結果顯示，“揚麥33”未防治赤黴病的病穗率1.99%，平均嚴重度0.82，病情指數0.52；中抗對照品種“揚麥20”未防治赤黴病的病穗率13.18%，平均嚴重度1.91，病情指數8.7。“今年大田生産同樣表明‘揚麥33’即使不采取防治措施，其發病程度也輕于中抗品種防治兩次的發病程度。”高德榮說。

“揚麥33”攻克了抗赤黴病難高産問題，“身體”好産量也高。理論測産結果顯示，“揚麥33”示範田畝有效穗28.3萬，每穗粒數50.2粒，預估千粒重42克，理論産量達596.7公斤每畝。高德榮介紹，此前不少抗赤黴病材料雖然抗性達到要求，但農藝性狀不理想，不利于育種利用，也無法在生産上推廣，比如莖稈過高易倒伏、生育期過晚導緻遲收等。

“我們曆時十多年，反複開展田間試驗，終于使‘揚麥33’在保證優良農藝性狀的前提下，實現了赤黴病抗性與産量協同提高。”高德榮告訴記者，“揚麥33”在國家小麥良種聯合攻關兩年度大區試驗中平均比對照增産5.18%，在2019-2020年度生産試驗中平均較對照增産5.74%，居參試品種第1位，增産點率100%，實現了抗赤黴病同時又能獲得高産的重大突破。

此外，受訪專家介紹，“揚麥33”籽粒硒含量高于其他小麥品種，穩定性好，具有較高營養價值，适應人民群衆對健康食品的需求。

“揚麥33”即将迎來豐收。受訪者供圖

由“經驗育種”向“精準育種”轉變

農業農村部小麥專家指導組組長、揚州大學農學院教授郭文善介紹，多年來，小麥赤黴病在長江中下遊和黃淮小麥産區高發，年發病面積超過1億畝。高德榮告訴記者，“揚麥33”已在江蘇、安徽、湖北和浙江等地示範種植，目前田間抗病性和豐産性表現突出，今年秋播期間将在長江中下遊赤黴病重發地區推廣。

小麥育種由“經驗育種”向“精準育種”轉變。中國工程院院士張洪程認為，“揚麥33”的育成為抗赤黴病改良做出了貢獻，鞏固了我國抗赤黴病育種在國際上的領先地位。中國農業大學農學院副院長倪中福表示，“揚麥33”利用分子育種技術手段加強各類抗性基因聚合，大幅度提高育種效率和性狀改良精準性。

受訪專家介紹，“揚麥33”主要實現了在保證優良農藝性狀的前提下将公認的抗赤黴病主效基因與來源于揚麥本身的抗赤黴病位點相結合，使赤黴病抗性與産量協同顯著提高。同時，“揚麥33”還利用分子育種技術導入了抗白粉病基因Pm21，實現高抗白粉病，可減藥增效，生态效益突出。

在高德榮看來，當前我國糧食生産向現代化邁進過程中，一家一戶小生産對農藥、化肥等投入成本意識不強，更關注産量。但家庭農場、種植企業等不僅關心産量，更關注成本投入、生産風險，要求品種抗病抗逆性強、高産穩産和節本高效，更有利于良種普及。他認為，持續提高小麥抗病抗逆性，提高農民種糧效益，助力保障國家糧食安全，是農業科研工作者應盡職責，他将踔厲奮發、繼續探索。（記者趙久龍、陳席元）

來源：新華每日電訊

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