2018-06-29 22:45:00 胡立剛
本報記者胡立剛
“麥類作物小孢子培養(yǎng)技術能快速聚合、純合有益基因，大大提升了全國麥類育種團隊的育種效率，我們?yōu)樽约旱膱F隊感到光榮。”
坐在上海市農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所二樓的會議室里，二級研究員黃劍華談到麥類作物育種研發(fā)團隊成功突破了小孢子（花粉粒細胞）培養(yǎng)技術，喜悅之情溢于言表。
農(nóng)業(yè)競爭首先是良種的競爭，麥類作物作為糧食、啤酒、飼料的重要來源，選育良種至關重要。在生物技術和大數(shù)據(jù)時代，中國農(nóng)業(yè)當然需要包括育種工作者在內的“麥田里的守望者”，但是，如果能擁有精準、高效的育種技術，守望精神必將結出碩果。
記者通過黃劍華了解到，雙單倍體育種（DH育種）是現(xiàn)代生物育種技術的重要研究領域，而DH育種的核心是誘導形成單倍體，而小孢子培養(yǎng)技術是獲取單倍體最為直接有效的途徑。遺憾的是，作為大麥、青稞生產(chǎn)大國，基于小孢子培養(yǎng)的DH育種技術一直未在麥類作物育種中發(fā)揮重要作用。
黃劍華團隊感到光榮的，正是讓麥類育種工作者大大提高效率的“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術”。
“小孢子培養(yǎng)技術前途不可限量”
刁艷玲是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院作物育種研究所研究員、大麥遺傳育種專家，從業(yè)20年，她非常了解中國麥類育種的效率。
“非常感謝這個創(chuàng)新技術，目的性狀純合得非常好，非常穩(wěn)定，通過傳統(tǒng)育種穩(wěn)定性狀要7年，而通過小孢子培養(yǎng)技術，最多只需3年。不管是大麥、青稞、小麥育種團隊，都非常感謝這個技術，感謝上海市農(nóng)科院麥類作物育種研發(fā)團隊。”她說。
記者了解到，刁艷玲和她的團隊早在2009年就從小孢子培養(yǎng)技術中嘗到了甜頭，目前選育了幾百個值得推廣的性狀穩(wěn)定的株系，其中一個新品種已納入國家登記。
記者在上海農(nóng)科院生物所PPT中看到一張中國地圖，上面標注著各地的育種團隊，近的有江蘇、安徽、湖北，遠的有黑龍江、內蒙古、甘肅、青海、西藏。這一張圖，記錄了上海市農(nóng)科院麥類作物育種研發(fā)團隊服務全國的故事，記錄了共享平臺的成長。
“這個共享平臺是水到渠成的。我們團隊和分布在全國各地的育種團隊都是國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術體系成員，我們團隊從2008年開始專注于小孢子培養(yǎng)技術，這些團隊則陪伴、見證了技術的成長、成熟。”陸瑞菊說。
陸瑞菊是國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術體系育種崗位科學家，也是該團隊小孢子培養(yǎng)技術的研發(fā)負責人，正是她帶領年青人潛心研發(fā)，在麥類作物小孢子培養(yǎng)關鍵技術上取得了突破，使這一實驗室技術可以真正為育種家所用。
“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術”到底有著什么樣的創(chuàng)新？記者請教了麥類作物育種研發(fā)團隊核心成員劉成洪。
記者通過他了解到，創(chuàng)新技術是系列關鍵技術的集成，克服了小孢子技術應用于麥類作物育種的主要障礙，并成功應用于規(guī)?；N。包括了大麥、青稞、小麥供體植株大田（當季）和人工氣候室（全年）種植與取材方法，使得幾粒雜交種的F1小孢子培養(yǎng)能夠形成可供選育用的基因重組群體。發(fā)明了適用大麥、青稞、小麥等麥類作物的小孢子愈傷組織誘導培養(yǎng)基，單皿小孢子培養(yǎng)平均再生綠苗達到100株以上，實現(xiàn)了大規(guī)模小孢子再生苗移栽成活率和可育率均達到90%。
通俗地說，通過小孢子培養(yǎng)技術，育種工作者可以不分時空、不管春夏把抗病、耐低氮、耐鹽等性狀選出來并穩(wěn)定下來，然后把苗交給各地去做大田鑒定，獲得新品種。
數(shù)據(jù)顯示，自2009年以來，不同生態(tài)區(qū)的大麥主栽品種單皿小孢子培養(yǎng)平均再生綠苗達100株以上，大麥品種“花30”達到平均每皿379株，超過了國外花培反應高的模式品種Igri的再生頻率。利用500多份來自各地的大麥、青稞以及小麥材料，獲得了12萬多株再生綠苗，已育成第一批新品種5份，其中“空誘啤麥1號”為首次通過空間誘變結合小孢子培養(yǎng)技術育成，耐鹽性強，另有3份啤麥新品種都高抗黃花葉病。
“藥肥雙減是未來中國農(nóng)業(yè)的必然選擇，而好的品種是雙減的關鍵，從這個意義上講，小孢子培養(yǎng)技術的價值才剛剛呈現(xiàn)，前途不可限量。”刁艷玲說。
“我很榮幸，能在創(chuàng)新的土壤中茁壯成長”
黃劍華領銜的麥類作物育種研發(fā)團隊是“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術與應用”成果的第一完成單位，該團隊自“十一五”以來連續(xù)承擔國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術體系育種技術崗位，運用小孢子高效培養(yǎng)技術為全國大麥、青稞育種團隊以及部分小麥育種團隊提供DH育種公益服務。
2012年，劉成洪辭去藥企高薪崗位，懷著做“真研究”的初心加入了麥類作物育種研發(fā)團隊。在這些年里，他最大的感受是很榮幸能加入這個團隊，他最大的愿望是能在這一方創(chuàng)新的土壤里茁壯成長，做出更多創(chuàng)新成就，為上海服務全國、為提高中國農(nóng)業(yè)競爭力貢獻力量。
“我對當初的選擇很滿意，在創(chuàng)新研發(fā)過程中得到了很多樂趣，別的不說，每到大麥青稞產(chǎn)地去，受到德高望重的育種前輩的歡迎，就這一點，我就覺得很有成就感。”劉成洪說。
刁艷玲說，小孢子培養(yǎng)技術既幫助我們這些育種團隊提高了育種效率，又為我們打開了新的思路，當然爭相歡迎他們的到來。
當然，劉成洪所謂的滿意絕不只是因為受到歡迎。據(jù)生物所所長劉剛介紹，生物所3個團隊都是農(nóng)科院里的卓越團隊，競爭意識是該所最大的亮點。麥類作物育種研發(fā)團隊正是長期堅持自己的植物細胞工程育種技術研發(fā)特色，在黃劍華和陸瑞菊的帶領下長年累月研發(fā)攻關，才能在激烈的競爭中脫穎而出，形成創(chuàng)新的團隊和創(chuàng)新的成果。
據(jù)了解，通過查新認定，團隊“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術”成果整體達到國際先進水平，基于小孢子高效培養(yǎng)成套關鍵技術、拓展小孢子水平的遺傳改良方法等方面處于領先地位。
“創(chuàng)新的成果正激勵著團隊每一個人，我們已經(jīng)瞄準了基因編輯技術，突破了這一技術，團隊就站上了全球育種技術的制高點了。”黃劍華對團隊的未來充滿信心。
實習編輯：于婷婷
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