康國(guó)章為學(xué)生指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作
部分實(shí)驗(yàn)須先在煙草植株上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)人員在觀察煙草苗的生長(zhǎng)情況。
□頂端新聞·大河報(bào)記者 樊雪婧 文 張琮 攝影
“五谷豐登”，在省部共建小麥玉米作物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里，這是每個(gè)研究者最愿意聽(tīng)到的詞匯。他們希望，年年有豐收，樣樣都豐收。
為了這個(gè)愿景，他們不懈地破譯著大地豐收的密碼。這些年，32個(gè)小麥、玉米新品種從這里出生，帶著全國(guó)甚至世界高品質(zhì)高產(chǎn)紀(jì)錄撒向田間地頭，走上國(guó)人餐桌。
40000挑1，他們讓玉米果穗越結(jié)越大
在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園里，有一棟建筑前，時(shí)常攤著不少正在“曬太陽(yáng)”的玉米棒子和小麥粒，身上還都帶著編號(hào)。
這里，就是省部共建小麥玉米作物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室都研究什么？用實(shí)驗(yàn)室主任湯繼華的話說(shuō)，“我們的主要工作就是找到讓小麥玉米高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并可持續(xù)發(fā)展的‘密碼’”。
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，記者見(jiàn)到了4個(gè)玉米果穗，依次由小到大排列。為何玉米果穗會(huì)變大？全得益于科研人員的不懈努力，“一個(gè)果穗增加40粒，相當(dāng)于增加10%的產(chǎn)量，每畝增加15%的產(chǎn)量”。湯繼華在采訪中說(shuō)，從玉米的4萬(wàn)多個(gè)基因中，找到了1個(gè)高產(chǎn)基因，培育出的玉米穗才會(huì)明顯變大。
在玉米研究領(lǐng)域，雜種優(yōu)勢(shì)遺傳機(jī)理復(fù)雜，研究難度大，導(dǎo)致突破性玉米新品種選育困難，湯繼華卻瞄準(zhǔn)這一方向，一頭扎了進(jìn)去。
心心在一藝，其藝必工。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了雜種優(yōu)勢(shì)研究材料平臺(tái)，將雜種優(yōu)勢(shì)復(fù)雜性狀剖分為單個(gè)性狀的單基因，鑒定出控制玉米穗部性狀雜種優(yōu)勢(shì)的特異染色體片段，定位了玉米產(chǎn)量性狀的雜種優(yōu)勢(shì)位，為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)玉米新品種的選育提供了重要技術(shù)支撐。
今年6月，湯繼華教授團(tuán)隊(duì)培育的玉米新品種“豫單888”收獲了200萬(wàn)元價(jià)格轉(zhuǎn)讓費(fèi)。
為何一粒種子價(jià)值百萬(wàn)？原來(lái)，如今玉米籽粒機(jī)收成為玉米現(xiàn)代化趨勢(shì)，“豫單888”作為籽粒機(jī)收的玉米新品種，2020年在鶴壁市淇濱區(qū)鉅橋鎮(zhèn)劉寨村示范種植中，曾創(chuàng)出畝產(chǎn)1205.1公斤的紀(jì)錄，而河南玉米畝均產(chǎn)量為800多公斤。
調(diào)控基因，讓小麥擁有更多屬性
除了玉米，實(shí)驗(yàn)室里還有另外一個(gè)餐桌上的主角，就是小麥。從中國(guó)的包子到意大利的面，幾乎所有面食，都有小麥的化身。
作為小麥主產(chǎn)區(qū)，我省小麥種植面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)均居全國(guó)第一，小麥總產(chǎn)占到全國(guó)的四分之一還多，可以這么說(shuō)，全國(guó)每4個(gè)饅頭里就有一個(gè)產(chǎn)自河南。
但隨著生活品質(zhì)的提升，人們對(duì)于小麥的要求，不再是吃上“白面饃饃”，而是更加優(yōu)質(zhì)的饅頭、面條、面包、甜點(diǎn)……
河南小麥能不能跟上腳步？實(shí)驗(yàn)室副主任康國(guó)章告訴記者：“能！”
“小麥中含有70%淀粉和12%的蛋白質(zhì)，找尋小麥品質(zhì)的相關(guān)基因，調(diào)控淀粉和蛋白質(zhì)的比例結(jié)構(gòu)，就能讓小麥不僅高產(chǎn)、抗病，還能擁有高筋、中筋、低筋等不同的屬性。”康國(guó)章說(shuō)，生活中，優(yōu)質(zhì)饅頭來(lái)自中強(qiáng)筋小麥，點(diǎn)心需要弱筋小麥，而面包就得是強(qiáng)筋小麥。
“小麥不僅不掉隊(duì)，還能趕超走得快！”康國(guó)章透露，團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)彩粒小麥研究，未來(lái)，小麥不只是麥色，還可能是黑色、紫色、綠色，這樣的小麥富含花青素、鋅、鐵、硒等微量元素，讓老百姓吃起來(lái)更健康。
除此之外，面對(duì)糖尿病、肥胖癥多發(fā)的情況，康國(guó)章希望研究出抗淀粉小麥。“這樣的小麥做出的饅頭，飽腹感更好，平時(shí)2個(gè)饅頭能吃飽的人吃1個(gè)就飽了。”
在實(shí)驗(yàn)室里，記者在各式各樣的小麥里還見(jiàn)到了價(jià)值不菲的“釀酒小麥”，顧名思義，這個(gè)新品種更適合釀酒。2018年，實(shí)驗(yàn)室殷貴鴻研究員與茅臺(tái)集團(tuán)簽訂協(xié)議，為其提高釀酒專用小麥新品種及配套栽培技術(shù)，成果經(jīng)費(fèi)高達(dá)594萬(wàn)元。目前，已選育出8個(gè)釀酒專用小麥新品種，已通過(guò)河南省專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)立項(xiàng)，正在主持制定河南省釀酒小麥栽培技術(shù)規(guī)程。
守護(hù)農(nóng)業(yè)“芯片” 這個(gè)實(shí)驗(yàn)室很硬核
河南不只產(chǎn)小麥，還是全國(guó)重要的糧食生產(chǎn)大省，糧食產(chǎn)量占全國(guó)十分之一。在全國(guó)重要糧食生產(chǎn)核心區(qū)布局一個(gè)以“小麥玉米”為特色的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，可見(jiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室之重要。
五谷生長(zhǎng)，從種子而來(lái)，因此，種子也被喻為農(nóng)業(yè)的“芯片”。但培育一個(gè)新品種，卻不是一件簡(jiǎn)單的事。一個(gè)新品種，通常需要上萬(wàn)次組合試驗(yàn)，而且都要在田間進(jìn)行。有學(xué)生統(tǒng)計(jì)過(guò)，在小麥生長(zhǎng)期的240多天里，科研人員有180多天都在田間地頭度過(guò)。
“如果沒(méi)在實(shí)驗(yàn)室，那就是在田里。”康國(guó)章說(shuō)，培育過(guò)程中，經(jīng)常需要下到田間鑒定和考察性狀，工作時(shí)間長(zhǎng)、工作條件差、天氣炎熱、多地奔波成為大家公認(rèn)的苦，但是對(duì)于從事育種工作的人，在田間發(fā)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)良選系或者優(yōu)異組合的興奮和快樂(lè)足以彌補(bǔ)這些“苦”。
正因?yàn)橛辛诉@些不知苦的科研人，這些年，實(shí)驗(yàn)室共走出32個(gè)國(guó)審和省審小麥、玉米新品種，推廣的新品種面積以“億畝”來(lái)計(jì)算，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益以“十億元”來(lái)計(jì)算，而產(chǎn)生的社會(huì)效益更是無(wú)法估算。
離開實(shí)驗(yàn)室時(shí)，天色已經(jīng)擦黑，多盞窗臺(tái)中暈出黃色的燈光，像極了豐收的金黃麥田，那些忙碌的守護(hù)者，心里裝著的，正是讓河南糧食連續(xù)突破1000億、1200億、1300億斤大關(guān)的承諾。
延伸閱讀
省部共建小麥玉米作物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2013年12月19日，在河南省糧食作物生理生態(tài)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地基礎(chǔ)上經(jīng)科技部和河南省人民政府批準(zhǔn)建設(shè)成立。
實(shí)驗(yàn)室依托河南農(nóng)業(yè)大學(xué)作物學(xué)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、省部共建教育部作物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、鄭州國(guó)家玉米改良分中心、農(nóng)業(yè)部玉米區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新中心、河南省作物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)，通過(guò)整合資源、集成優(yōu)勢(shì)建設(shè)而成。
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