25年接力青岛为中国花生安上耐冻芯

本文转自：半岛都市报

25年接力青岛为中国花生安上耐冻芯

将大花生种植区域北推5个纬度440公里，结束吉林等地不能种植大花生的历史 穿梭试验田为花生杂交

7月14日的莱西,气温高达35℃。眼下的青岛,是花生全年生长的关键期,对花生杂交育种而言,这个季节也极为重要。身为国家花生产业技术体系副首席、山东省农业科学院花生遗传育种优势创新团队首席专家的迟晓元,7月14日早上就从青岛市区的山东省花生研究所赶到了青岛郊区的莱西市。

“花生研究所在市区,但花生试验田在适合花生生长的莱西市。”迟晓元告诉半岛全媒体记者,基地有数百亩,种植了多个品种花生。每年6月23日,他们开始为这里的花生进行去雄杂交,持续20多天。

试验基地每天都有专门的管理人员对这里的花生进行看管,与其他普通种植区相比,每棵生长在这里的花生都弥足珍贵,因为它们是重要试验品,专家要在它们身上获取一些关键数据。

身为首席专家的迟晓元,这段时间每天都在试验田里。“我们需要实验室中的数据,但更需要试验田里的数据。”迟晓元说,花生新品种的研发,是一项系统复杂工程,不是一时半会、三年两年甚至十年八年就研发成功的。

进试验田后,迟晓元有时观察花生的长势,有时要为一些花生去雄进行杂交。“水泥池子下栽培的是花生的父本,水泥池子里栽培的则是花生的母本。”迟晓元说。每次进田,迟晓元不但要带着一个小镊子,还会随手拎着一个小方凳。“去雄杂交要小心翼翼,不能有半点马虎。”迟晓元说,蹲在地上授粉,人的身体的稳定性差,而坐在小板凳上就会好一些。

实际上,这个面积达200亩之巨的花生种植试验基地,近年来走出了众多优质花生品种,其中为我国花生安上“耐冻芯”的“花育33号”的部分试验,就是在这个基地完成的。

从所长手里拿过接力棒

低温冷冻害是影响我国大部分地区的严重气象灾害。早在1978年～2010年间我国农作物平均每年受灾面积为5005.5万亩,成灾面积为2337万亩,其中部分为花生受灾面积。2009年后,低温冷冻害受灾较为严重和容易发生的区域集中在我国东北、西北和东部地区,并且受灾程度上升。低温胁迫是限制花生生产的重要因素,导致减产20%以上并严重影响品质。

为我国花生安上“耐冻芯”,对山东省花生研究所的科技工作者而言,不是拍着脑袋臆想,而是一次史无前例的科研攻关与突破。

“我国东北地区寒冷,一直以来不适合种植高产的大粒花生。”山东省花生研究所科技管理科科长杨珍说,“当地只适合种低产的小粒花生,况且种植区域限制在了北纬40°以内的大连。”

区域的气候特性,将我国大粒花生种植范围的末端锁定在了大连,而大连以北区域不能种植大花生的现状,对花生科研领域的每位工作者而言,若要突破绝非易事。

同样的花生种子,在青岛以及我国中原、南方等地种植均可正常出苗,但放在大连以北等地区就因春季气候寒冷出苗异常甚至死苗。在花生研究所看来,冲破北纬40°,不光要解决花生种苗低温气候条件出苗率提升的问题,同时还要解决生长与收获前不受冻的问题。

迟晓元说,早在1998年,国家花生产业技术体系前首席、山东省花生研究所前所长禹山林等专家就已经着手对大粒花生的耐冻性进行科研攻关。

“科研攻关的关键性步骤是杂交,过程相当漫长。”迟晓元说,“杂交的终极目标,是在咱中国的花生植株身上安上‘耐冻芯’。”

作为项目初期攻关带头人的禹山林,早年时常和同事一道在炎炎夏日穿梭在试验田里。禹山林退休后,向“耐冻芯”进发的接力棒转交到了迟晓元手里。

为中国花生安上“耐冻芯”

从前辈专家手里接棒的迟晓元倍感责任重大。她除了带着团队成员在青岛实验室里进行各类实验外,还要和团队赴辽宁走进试验田。

当从多株收获的试验花生身上取得一粒饱满的、聚集着耐冻基因的花生种子,迟晓元和团队高兴之余,思考最多的是手上的这粒种子能否在来年结出更多饱满的耐冻种子。

“次年收获了20粒。”研究所成果转化与推广科科长谢宏峰告诉半岛全媒体记者,这20粒耐冻的种子继代到第六代,性能才稳定了,直到第十代才收获了100多斤种子。

“培育出‘花育33号’,首次采用芯片杂交方法解析了花生低温胁迫的调控机理。”迟晓元说,“挖掘出12个低温胁迫调控基因,揭示了其耐低温胁迫的分子机理。”

100多斤集中着耐寒、耐冻基因的种子,适合种植在我国的哪些区域?以迟晓元为主导的研发团队,首先将目的地选择在了最容易发生低温冷冻害的东北地区。

“我们在东北地区有科研合作单位。”迟晓元说,他们将这些种子标本送到北纬40°以外的区域,当地再就他们送到的大粒花生进行种植并提取各项数据。

在将种子送往东北地区的同时,研究所还将种子送往了河南、河北、江苏、安徽、山西、新疆等多个省份试种。

杂交一粒种子的目的,不单是为低温冷冻害最容易发生的区域创造价值,花生研究所和迟晓元的团队期待这粒种子丰盈中国人餐桌的同时,冲出国门造福于全人类。

迟晓元和她的团队要知道他们杂交出的大花生种子在北纬40°以外的诸多区域春播后,能否经受住倒春寒影响,能否经受住低温冷害导致的出苗率低、烂种,以及收获不及时或遇初霜期提前发生冻害,导致种子发芽率降低或丧失,造成留种困难的一系列问题。

试种表明,聚集着“耐冻芯”的种子,在北纬40°以外不但经受住了“寒”与“冻”的考验,而且果粒饱满。此后,走出北纬40°区域大面积种植。

“种子在东北等地区的大田里相当耐冻,而且高产。”迟晓元说,“花育33号”成为第一个适于我国北纬40°以北地区规模化种植的大花生新品种,将大花生种植区域向北推进了5个纬度440公里区域,到达辽宁阜新、吉林扶余等地。当前累计推广3068.66万亩,新增产量11.18亿公斤,新增经济效益44.12亿元。