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    探秘省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室

     “五谷豐登”,在省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室里,這是每個研究者最愿意聽到的詞匯。他們希望,年年有豐收,樣樣都豐收。
     
      為了這個愿景,他們不懈地破譯著大地豐收的密碼。這些年,32個小麥、玉米新品種從這里出生,帶著全國甚至世界高品質高產紀錄撒向田間地頭,走上國人餐桌。
     
      40000挑1,他們讓玉米果穗越結越大
     
      在河南農業大學校園里,有一棟建筑前,時常攤著不少正在“曬太陽”的玉米棒子和小麥粒,身上還都帶著編號。
     
      這里,就是省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室。這個實驗室都研究什么?用實驗室主任湯繼華的話說,“我們的主要工作就是找到讓小麥玉米高產、優質并可持續發展的‘密碼’”。
     
      走進實驗室,記者見到了4個玉米果穗,依次由小到大排列。為何玉米果穗會變大?全得益于科研人員的不懈努力,“一個果穗增加40粒,相當于增加10%的產量,每畝增加15%的產量”。湯繼華在采訪中說,從玉米的4萬多個基因中,找到了1個高產基因,培育出的玉米穗才會明顯變大。
     
      在玉米研究領域,雜種優勢遺傳機理復雜,研究難度大,導致突破性玉米新品種選育困難,湯繼華卻瞄準這一方向,一頭扎了進去。
     
      心心在一藝,其藝必工。他帶領團隊優化了雜種優勢研究材料平臺,將雜種優勢復雜性狀剖分為單個性狀的單基因,鑒定出控制玉米穗部性狀雜種優勢的特異染色體片段,定位了玉米產量性狀的雜種優勢位,為強優勢玉米新品種的選育提供了重要技術支撐。
     
      今年6月,湯繼華教授團隊培育的玉米新品種“豫單888”收獲了200萬元價格轉讓費。
     
      為何一粒種子價值百萬?原來,如今玉米籽粒機收成為玉米現代化趨勢,“豫單888”作為籽粒機收的玉米新品種,2020年在鶴壁市淇濱區鉅橋鎮劉寨村示范種植中,曾創出畝產1205.1公斤的紀錄,而河南玉米畝均產量為800多公斤。
      調控基因,讓小麥擁有更多屬性
     
      除了玉米,實驗室里還有另外一個餐桌上的主角,就是小麥。從中國的包子到意大利的面,幾乎所有面食,都有小麥的化身。
     
      作為小麥主產區,我省小麥種植面積、總產和單產均居全國第一,小麥總產占到全國的四分之一還多,可以這么說,全國每4個饅頭里就有一個產自河南。
     
      但隨著生活品質的提升,人們對于小麥的要求,不再是吃上“白面饃饃”,而是更加優質的饅頭、面條、面包、甜點……
     
      河南小麥能不能跟上腳步?實驗室副主任康國章告訴記者:“能!”
     
      “小麥中含有70%淀粉和12%的蛋白質,找尋小麥品質的相關基因,調控淀粉和蛋白質的比例結構,就能讓小麥不僅高產、抗病,還能擁有高筋、中筋、低筋等不同的屬性。”康國章說,生活中,優質饅頭來自中強筋小麥,點心需要弱筋小麥,而面包就得是強筋小麥。
     
      “小麥不僅不掉隊,還能趕超走得快!”康國章透露,團隊正在攻關彩粒小麥研究,未來,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,讓老百姓吃起來更健康。
     
      除此之外,面對糖尿病、肥胖癥多發的情況,康國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2個饅頭能吃飽的人吃1個就飽了。”
     
      在實驗室里,記者在各式各樣的小麥里還見到了價值不菲的“釀酒小麥”,顧名思義,這個新品種更適合釀酒。2018年,實驗室殷貴鴻研究員與茅臺集團簽訂協議,為其提高釀酒專用小麥新品種及配套栽培技術,成果經費高達594萬元。目前,已選育出8個釀酒專用小麥新品種,已通過河南省專業標準化技術委員會立項,正在主持制定河南省釀酒小麥栽培技術規程。
     
      守護農業“芯片” 這個實驗室很硬核
     
      河南不只產小麥,還是全國重要的糧食生產大省,糧食產量占全國十分之一。在全國重要糧食生產核心區布局一個以“小麥玉米”為特色的國家重點實驗室,可見這個實驗室之重要。
     
      五谷生長,從種子而來,因此,種子也被喻為農業的“芯片”。但培育一個新品種,卻不是一件簡單的事。一個新品種,通常需要上萬次組合試驗,而且都要在田間進行。有學生統計過,在小麥生長期的240多天里,科研人員有180多天都在田間地頭度過。
     
      “如果沒在實驗室,那就是在田里。”康國章說,培育過程中,經常需要下到田間鑒定和考察性狀,工作時間長、工作條件差、天氣炎熱、多地奔波成為大家公認的苦,但是對于從事育種工作的人,在田間發現一個優良選系或者優異組合的興奮和快樂足以彌補這些“苦”。
     
      正因為有了這些不知苦的科研人,這些年,實驗室共走出32個國審和省審小麥、玉米新品種,推廣的新品種面積以“億畝”來計算,產生的經濟效益以“十億元”來計算,而產生的社會效益更是無法估算。
     
      離開實驗室時,天色已經擦黑,多盞窗臺中暈出黃色的燈光,像極了豐收的金黃麥田,那些忙碌的守護者,心里裝著的,正是讓河南糧食連續突破1000億、1200億、1300億斤大關的承諾。
     
      延伸閱讀
     
      省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室于2013年12月19日,在河南省糧食作物生理生態與遺傳改良重點實驗室——國家重點實驗室培育基地基礎上經科技部和河南省人民政府批準建設成立。
     
      實驗室依托河南農業大學作物學國家一級重點學科、省部共建教育部作物生長發育調控重點實驗室、鄭州國家玉米改良分中心、農業部玉米區域技術創新中心、河南省作物生長發育調控重點實驗室等科研平臺,通過整合資源、集成優勢建設而成。
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