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2018年5月15日 星期
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春种一粒子 秋收万亩粮
——我区青稞育种工作综述

本报记者 李梅英 王莉

导读

“人间有了青稞粮,日子过得真甜美,一日三餐不愁吃,顿顿还有青稞酒。人人感谢云雀鸟,万众珍爱青稞粒。”在藏区,像这样歌颂青稞的歌谣数不胜数。青稞作为西藏高原悠久农耕传统和独特气候环境自然选择的作物,已经具有3500年的种植历史。

“区农牧科学院农业研究所农作物育种创新试验基地现有面积240亩,其中青稞育种试验基地60亩,主要种植冬春青稞亲本鉴定、后代选择、新品系综合性状鉴定等研究试验。”经过一个早晨的劳动,区农科院农业研究所农作物育种专家唐亚伟等团队成员的鞋子、裤子上沾满了泥土,“由于青稞所具有的抗寒、抗逆、耐旱、耐瘠薄、易加工等特点,使其成为西藏高原恶劣自然环境条件下最适宜种植的粮食作物。青稞育种事关我区粮食安全,容不得半点马虎。”

60多年来,在区党委、政府的高度重视下,在国家重大科研计划与区财政厅、发改委、科技厅、农牧厅等单位的大力支持下,在国内外科研院所的大力协助与帮助下以及一代又一代青稞育种工作者的辛勤工作下,我区青稞育种研究得到了快速发展,为全区青稞生产发展奠定了基础。

现代科学育种启动并逐步发展,为全区青稞稳产奠定了基础

1950年前,西藏尚无专门的农业科研机构,我区生产上种植的青稞品种全部为当地农家品种或地方品种,比如尼木白青稞、隆子紫青稞等,平均单产水平仅为55.60公斤/亩,青稞年总产仅为10万吨。

1951年5月西藏和平解放后,国家委派的西藏科学工作队进藏考察,沿途指导创建了昌都、拉萨等地的“农业试验场”,首次种植由内地带来的小麦、大麦等作物品种,并与当地农作物品种进行对比试验,从而揭开了西藏现代作物育种的序幕,青稞育种工作全面展开。

1960年后青稞育种工作中心转为系统选育阶段,培育出了“藏青336”“喜玛拉4号”等春青稞品种,使得青稞单产潜力提高到90公斤/亩。

1970年,我区青稞育种进入杂交育种阶段。经过20多年的不间断性研究,仅通过杂交育种就培育出冬、春青稞新品种30余个,其中以“藏青320”为代表的丰产型品种迅速在河谷和中间干旱农区大面积生产推广,使青稞单产达到300公斤/亩左右,青稞总产达到62万吨。

“2000年后,我区青稞育种进入了高速发展提质阶段,这一时期我区青稞育种专家对引进青稞资源材料或品种进行适应性、产量、抗性、品质等综合性状进行鉴定与筛选,并利用筛选鉴定出的优异材料对区内广适性青稞品种进行遗传改良,培育出了以‘藏青2000’为代表的一系列适应不同生态区和加工类型的青稞新品种。”提及近年来我区青稞育种取得的成就,唐亚伟略显兴奋,“自2013年推广以来,‘藏青2000’增产近6万吨,推广面积突破100万亩,为我区粮食产量突破100万吨及增加农民收入、优化农业种植结构等方面作出了重大贡献,‘藏青2000’成为西藏农业生产的‘主力军’。”

建基地创平台,促青稞育种工作提质增效

由于西藏地区恶劣的气候条件,青稞在青藏高原地区一年只能种植一次,青稞育种至少需要10—12年时间才能稳定出圃,导致青稞良种更新缓慢,远不能及时满足全区农业生产对青稞等农作物新品种的迫切需求。

2013年,在国家农业部和自治区财政厅、发改委的大力支持下,我区首个农作物育种异地创新科研基地在云南元谋建成并正式投入使用,基地的建成为青稞新品种选育奠定了良好的基础创新平台。

云南省楚雄州元谋县属于干热河谷型气候,具有良好的气候与土地资源,是目前青稞等喜凉作物冬季育种加代与扩繁的优势区域,将实现青稞一年两熟或三熟的育种计划,育种年限将缩短至5—8年,显著提高了育种工作效率,为新品种更换提供优质种质与技术支撑。同时云南元谋的湿热气候条件,也是青稞抗病性鉴定的天然场所,有助于青稞抗性育种研究。短短的几年间,累计培育出青稞新品种(系)120余个。

利用“西藏青稞和牦牛种质创新与遗传改良省部共建重点实验室”建设契机,区农牧科学院农业研究所积极与深圳华大基因、中科院成都生物所、中国农科院作物所等联合研究,先后收集、鉴定与评价了青稞等作物种质资源6000余份、野生大麦300多份、国内外引进材料2000多份、育种中间材料1000多份;构建了西藏第一个青稞核心种质库;挖掘功能基因6个,初步建立了分子标记辅助选择育种技术体系;开展并完成了青稞全基因组测序,绘制了全球首个青稞基因组图谱;完成了160份青稞优异种质的重测序。这是继全球首个大麦基因绘制成功后,国际小麦家族基因组研究工作的又一个里程碑式的进步,此项科研成果将为深入揭示西藏青稞起源、驯化及栽培选育过程等提供坚实的遗传学基础,同时也为青稞遗传改良提供良好的理论基础。

创制新材料、培育新品种,让青稞在雪域飘香

无论是在保障粮食安全方面,还是在增加农牧民收入,促进区域特色经济发展中,青稞都具有重要的历史地位和作用,青稞的生产与西藏的社会稳定息息相关。

面对国家提出的绿色健康产业发展规划以及自治区党委提出“要走出一条中国特色、西藏特点的发展路子”,目前示范推广的青稞品种也存在制约性问题。“首先抗倒伏、抗病、抗旱、抗寒等还有一定的缺陷,导致产量潜力稳步提升缓慢,增产增收效益不明显。其次,随着区域特色产业经济的发展,特殊品质性状不明显,特色产品加工优势不突出。”谈及未来,唐亚伟倍感压力,他认为,要加速区域特色青稞新品种选育,为转化增值奠定基础,还必须以青稞为研究对象,以创制新种质、培育新品种、提质增效为目标,尽快选育出品质性状突出、增产优势明显、加工特性优异的青稞新品种。

利用资源鉴定与新材料创制研究的成果以及筛选出的高产、超高产、中晚熟等综合性状优异的新材料,通过生物技术定向培育与高产基因聚合、云南加代、单倍体育种等技术手段,培育中晚熟、高产超高产、抗倒伏能力强,适应河谷高水肥条件下种植的青稞新品种。

针对西藏农牧业交错地带堆饲料饲草需求的实际,利用筛选出的早熟、丰产、广适性青稞资源材料,通过品种选育与应用,在雨热同季的时节再种植一季早熟油菜、饲料饲草(箭舌豌豆、甜菜、元根等)等作物,实现两季收获,提高单位面积产出率,解决牧业发展对饲料的需求。

开展适应高海拔高寒、干旱地区早熟青稞新品种选育技术研究,从筛选与创制的青稞核心种质群中选择符合育种目标要求的早熟、抗旱、抗寒、丰产等材料,利用分子标记辅助选育技术,通过染色体片段转移、基因聚合等,结合抗性基因人工鉴定、生理生化指标分析,创制与选育早熟、抗旱、抗寒的丰产或高产的新品种。

在现有青稞特殊品质性状研究的基础上,利用引进并筛选出的高β-葡聚糖、高蛋白质等优质材料和区内高产、广适、抗逆等综合性状优异的材料进行杂交,通过分子标记、遗传鉴定、品质分析等手段,开展优质基因累加与聚合研究,并通过加代、花粉培养等技术选育特殊品质性状优异的高产加工专用型新品种。

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