糧食安全是“國之大者”,小麥作為我國三大主糧之一,其穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)直接關(guān)系到國家糧食安全大局。經(jīng)過數(shù)十年品種迭代與技術(shù)升級,我國小麥生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越,以有限的耕地資源支撐起龐大的人口糧食需求,單產(chǎn)水平穩(wěn)居世界主要小麥生產(chǎn)國前列。但在產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí),我國小麥育種也進(jìn)入傳統(tǒng)技術(shù)路線的平臺期:品種間雜交的增產(chǎn)邊際效應(yīng)持續(xù)遞減,遺傳基礎(chǔ)狹窄、同質(zhì)化加劇等深層次矛盾逐漸顯現(xiàn)。
在此背景下,中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所聯(lián)合科林種業(yè)推出的普冰資300,以遠(yuǎn)緣雜交原始創(chuàng)新技術(shù)為核心,從基因?qū)用娲蚱品N業(yè)困局,成為國家大面積單產(chǎn)提升行動戰(zhàn)略下的代表性突破性品種。
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遺傳基礎(chǔ)收窄引發(fā)行業(yè)困局,遠(yuǎn)緣雜交打開育種新空間
長期以來,我國小麥育種主要依賴現(xiàn)有栽培品種間雜交選育,該方式雖然在過去幾十年推動單產(chǎn)穩(wěn)步提升,但也導(dǎo)致小麥基因池不斷萎縮。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2014至2017年間參加國家區(qū)試和申請保護(hù)的313個(gè)小麥品種,遺傳相似度介于76%至98%之間。高度同質(zhì)化的品種結(jié)構(gòu),使得單產(chǎn)難以取得實(shí)質(zhì)性突破,陷入“增穗不增粒、增粒不增重”的循環(huán),也導(dǎo)致品種整體抵御病蟲害及極端天氣的能力下降,種植風(fēng)險(xiǎn)和田間管理成本持續(xù)攀升。
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向野生近緣植物挖掘新的優(yōu)異基因資源,拓寬小麥遺傳基礎(chǔ),成為全球育種界突破瓶頸的共識方向。冰草作為小麥族的重要屬種,生長在干旱荒漠草原環(huán)境,進(jìn)化出多粒、矮稈、廣抗病、強(qiáng)抗逆等諸多栽培小麥稀缺的優(yōu)良性狀,但小麥與冰草屬間天然雜交困難,一直是國際育種界的難題。
中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所李立會團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年潛心攻關(guān),創(chuàng)建了基于授精蛋白識別免疫系統(tǒng)的幼齡授粉技術(shù)和盾片退化前的幼胚拯救技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)冰草優(yōu)異基因向小麥的穩(wěn)定跨屬轉(zhuǎn)移,為我國小麥育種開辟全新基因來源,也為普冰資300的培育奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
多基因聚合實(shí)現(xiàn)全面突破,三要素協(xié)同構(gòu)建核心競爭力
不同于常規(guī)遠(yuǎn)緣雜交品種僅能實(shí)現(xiàn)單一性狀改良的局限,普冰資300通過多親本復(fù)交聚合技術(shù),整合Fukuho、Jagger等多個(gè)國內(nèi)外優(yōu)良品種的性狀優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、抗性、適應(yīng)性的全方位協(xié)同提升。
從基因?qū)用婵矗毡Y300與現(xiàn)有審定品種的平均遺傳相似系數(shù)僅為29.86%,成功導(dǎo)入并穩(wěn)定表達(dá)了76個(gè)冰草外源基因,涵蓋穗粒數(shù)、分蘗能力、抗病性、耐逆性等多個(gè)關(guān)鍵農(nóng)藝性狀,打破當(dāng)前小麥品種同質(zhì)化僵局。
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在產(chǎn)量表現(xiàn)上,普冰資300成功突破傳統(tǒng)品種的產(chǎn)量瓶頸,實(shí)現(xiàn)畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重三大產(chǎn)量要素的協(xié)同增長。兩年區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,其平均畝成穗40.2萬,理論產(chǎn)量高于當(dāng)前主流推廣品種。在河南新鄉(xiāng)基地連續(xù)6年的種植試驗(yàn)中,普冰資300較對照品種平均增產(chǎn)19.3%,在國家育種攻關(guān)聯(lián)合體黃淮南片完成生產(chǎn)試驗(yàn)參試組別中排名第一,較對照品種增產(chǎn)7.23%,增產(chǎn)效果十分明顯。
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在穩(wěn)產(chǎn)性方面,普冰資300展現(xiàn)出全面的抗逆特性。該品種免疫葉銹病,中抗莖基腐病、條銹病,苗期高抗白粉病;莖稈彈性好,抗倒伏能力突出,同時(shí)具備較強(qiáng)的抗倒春寒、抗旱和耐鹽能力。綜合抗性的全面提升,不僅能夠減少田間農(nóng)藥、灌溉等管理投入,也讓該品種在水肥充足地塊和旱薄地塊均能表現(xiàn)出良好適應(yīng)性。
全鏈條賦能打通轉(zhuǎn)化鏈路,產(chǎn)學(xué)研協(xié)同實(shí)現(xiàn)多方共贏
長期以來,科研與生產(chǎn)脫節(jié)是我國種業(yè)發(fā)展的一大痛點(diǎn),很多優(yōu)異的科研成果往往止步于實(shí)驗(yàn)室,難以快速轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的田間生產(chǎn)力。為讓普冰資300這一突破性品種真正惠及廣大種植戶,科林種業(yè)作為獨(dú)家推廣單位,構(gòu)建起覆蓋品牌宣傳、技術(shù)培訓(xùn)、市場指導(dǎo)、種源供應(yīng)的全維度支持體系,打通從實(shí)驗(yàn)室到田間地頭的“最后一公里”。
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在品牌建設(shè)方面,科林種業(yè)為渠道伙伴提供統(tǒng)一的宣傳物料和標(biāo)準(zhǔn)化的品牌形象支持,強(qiáng)化普冰資300“遠(yuǎn)緣雜交、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”的差異化認(rèn)知;在技術(shù)服務(wù)方面,科林種業(yè)組建起由農(nóng)業(yè)專家組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì),深入田間地頭開展種植技術(shù)培訓(xùn),指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)管理,充分釋放品種的增產(chǎn)潛力;在市場拓展方面,科林種業(yè)根據(jù)不同區(qū)域的氣候條件和種植特點(diǎn),制定針對性的推廣方案,協(xié)助渠道伙伴深耕本地市場;在種源保障方面,科林種業(yè)建立起標(biāo)準(zhǔn)化的良種繁育基地和高效的供應(yīng)體系,確保規(guī)模化種植的用種需求。
普冰資300的成功推廣,是一個(gè)突破性新品種的市場落地,更是我國種業(yè)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新的典型范例。未來,隨著該品種的大面積推廣,將進(jìn)一步優(yōu)化我國小麥品種結(jié)構(gòu),提升產(chǎn)業(yè)綜合競爭力,為保障國家糧食安全、推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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