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刘建军:让中国人的饭碗端得更牢

2023-11-12刘佳

走向世界 2023年40期
关键词:济麦强筋亲本

刘佳

馒头、面条、水饺、包子、烙饼……作为中国北方老百姓的主要口粮,小麦以其千变万化的形态和口感,满足着人们对能量与营养的需求。而在占全国小麦总产量70%的黄淮麦区,有一个赫赫有名的“济麦”家族。这个家族自上世纪末以来,诞生了中国第一个替代进口的面包小麦“济南17”,国内首个面包面条兼用小麦“济麦20”,中国近半个世纪以来推广面积最大的小麦“济麦22”,黄淮麦区第一个通过审定的利用分子标记技术选育的小麦“济麦23”…… 可以说,“济麦”家族引领了中国小麦优质高产育种的方向,让中国人的饭碗端得更牢。

“济麦”家族的背后,是默默无闻、创新奉献的山东省农业科学院作物研究所小麦育种团队,其中,从事小麦育种工作37年的刘建军研究员,用他的智慧与才干、执着与坚守,成就了“济麦”一次又一次的辉煌。

上世纪80年代,国内的小麦连年丰收,但生产面包粉的优质麦却需要进口。“伴随着食品工业的蓬勃发展,企业对面粉的品质要求大大提高。”刘建军回忆说,进行品质改良,选育能够替代进口的面包强筋小麦成为当时作物所品质育种课题组的首要目标。

一边是雄伟的目标,一边却是严酷的现实:无经验、无材料、无经费,就在这样的“三无”条件下,1986年从莱阳农学院毕业的刘建军像一个不怕虎的初生牛犊,毅然决然地跟随着课题组长赵振东踏上了一条看不到终点的育种之路。

这条路上横隔着一座难以逾越的高山:中国人多地少,不能牺牲产量追求品质,需要品质与产量协同提高,而这,是作物育种领域的世界性难题。简单来说,产量主要由籽粒里的淀粉决定,品质主要由蛋白质决定,淀粉和蛋白质构成籽粒,当籽粒总量一定时,淀粉和蛋白质是此消彼长的关系。这就好比,既要运动员长得胖,还得跑得快,是不是不太可能?

因为强筋育种在国内是个全新领域,选育中国的面包小麦之路注定充满坎坷。至今,刘建军都清晰记得那些痛苦迷茫的日子,他说:“当时好多从事科研工作的年轻人都选择离开,有的转行了,有的出国了,我们这个课题组一路走到现在,实属不易。”经过长时间的探索,终于,他们沙里淘金般发现了一个优质亲本“临汾5064”,将这个亲本与丰产性较好的“鲁麦13”进行杂交,其后代果真继承了双亲的优点:既优质又高产!播种、收获、筛选……经过一代又一代的选择,最终诞生的“济南17”在1999年通过山东省审定,而这一天距离他们起步时已经整整过去了15年!

“我小时候一天三顿基本上都是玉米饼子、地瓜,經常吃不饱,馒头、面条都是奢侈品,更别说面包这样的稀罕物,那更是闻所未闻。”1963年出生于威海荣成一个农村家庭的刘建军,做梦也没有想到有朝一日自己能够成为一名小麦育种家,而且亲手用国产小麦做出了面包。“济南17”成为中国第一个年种植面积过千万亩的面包小麦,至今仍为中国优质强筋商品小麦的三大品牌之一。

去年冬天发生了几十年不遇的断崖式降温,很多小麦都受到不同程度的影响,个别品种出现绝产,作为山东第一大小麦品种的“济麦22”产量可以说稳如磐石,筑牢了夏粮丰收的根基。

枣庄市滕州级索镇有个家庭农场主龙振存,连续16年种植“济麦22”。2009年滕州级索镇种植的“济麦22”创造了当时全国冬小麦高产纪录。龙振存介绍说:“这么多年我也尝试过不少新品种,但是唯有‘济麦22’无论什么年份都能丰收,这样的好品种就是种粮农民的定心丸。”

“高产是育种的永恒主题。中国人多地少的国情决定了提高小麦单产是维护国家粮食安全的最有效途径。”说起选育“济麦22”的背景,刘建军坚定地认为,在任何时候都不能忽视高产育种。

如果说高产与优质是一对冤家,那么高产与广适也是一对冤家,是育种的另一大难题。为了让“济麦22”练就十八般武艺,刘建军和同事们使出了浑身解数:以阶梯杂交聚合优异基因、抗性和产量同步提高的种质定向改良和亲本选配为基础,以前期重稳健,中期重株型和繁茂性,后期重穗育性、茎秆质量和叶片功能选择、产量三因素均衡提高的全生育期选育为主线,以穿梭育种、水旱轮选及异地鉴定的杂种后代选育为手段。

通俗点说就是,持续努力创制足够优秀的父母亲本,然后进行“婚配”,也就是杂交;在田间年复一年地选择表现特别突出的后代,这些后代还得送到不同地区,分别在水浇地和旱地中进行更为苛刻的历练。从1994年杂交组合,到2006年审定,经过了12年,一个近乎完美的品种“济麦22”终于横空出世,被业内誉为划时代的小麦品种,同时也成为广大种植户心中不可替代的好品种。可以说,当时在山东每吃两个馒头,就有一个是用“济麦22”制作的。截至目前,“济麦22”累计种植面积3.5亿亩。国内外的育种同行纷纷选用“济麦22”做亲本或进行研究。据不完全统计,用“济麦22”做亲本选育审定品种170余个,也就是说“济麦22”的子孙已经遍天下。

虽然有4个国家科技进步奖加身,但刘建军从来没有停下创新的脚步。“济麦22”已经是个堪称完美的高产小麦品种,但在刘建军眼里,它还可以表现得更好。2016年,通过与中国农科院何中虎团队合作,中国黄淮冬麦区第一个利用分子标记辅助选择方法选育的小麦品种“济麦23”通过审定。

因为具有87%的血缘关系,“济麦23”更像是“济麦22”的升级版:较“济麦22”显著增产,2019—2021连续三年分别在山东招远和龙口实打亩产超过820公斤;早熟1—2天;品质达到了中强筋。

“我们过去的育种工作主要是经验育种,依赖人的主观选择,现在采用分子标记技术,可以在早代时期就知道有没有我们需要的目标性状,从而大大提高了育种的精准性和效率。”作为团队学术带头人,刘建军始终虚怀若谷。他认为学无止境,要学习老一辈育种家艰苦奋斗、无私奉献的精神,也要学习年轻人无惧未知、敢于创新的精神。

“刘老师总是下地比我们早,走得比我们晚。”团队的年轻人常常感叹于他身先士卒的实干精神,在他们眼里,60岁的刘建军比年轻人的精力还旺盛。“端牢中国饭碗、保障粮食安全,对我们育种人员来说就是要培育更多产量更高、品质更好、绿色多抗的新品种。”刘建军介绍说。

目前,刘建军团队一方面以“济麦22”为基础进行改良升级,已经培育出抗白粉病的“济麦22”,同时正在进行抗赤霉病“济麦22”的培育。在生产上通过推广种植抗病品种来减少农药施用量,对于保护生态安全也有着重大意义。同时,团队还加大了抗旱耐盐碱品种的选育,比如“济麦60”刚刚在东营土壤含盐量3.65‰的地块上亩产达到497.1公斤,为把盐碱地变成大粮仓提供了品种支撑。

耐得住麦田的寂寞,守得住丰收的繁华。这是刘建军献身小麦育种事业的真实写照。不管前面有多少艰难险阻,都不能阻擋他执着前行的脚步,因为他早已将自己的毕生献给了他最热爱的小麦育种事业。

编辑/刁艳杰

Liu Jianjun: Further Ensuring Chinese People’s Grain Supply

As a major grain for the people in North China, wheat satisfies the people’s need for energy and nutrition in provided in a variety of shapes and tastes. In the HuangHuai Wheat Area, the wheat output of which accounts for 70% of China’s total wheat output, there is a well-known “Jimai” (Ji wheat) family. Since the end of last century, the family has gained China’s first substitute for imported bread wheat – “Jinan 17”, China’s first dual-purpose wheat for bread and noodles—“Jimai 20”, “Jimai 22”that has the largest promotion area in China over the past half century, the first certified wheat bred by molecular marker technology—“Jimai 23”… In a manner of speaking, the “Jimai” family has led the direction for high-quality and high-yield breeding of Chinese wheat, and further ensured Chinese people’s grain supply.

The “Jimai” family is backed by the little-known, innovative and dedicated wheat breeding team of the Crop Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences. In the team, researcher Liu Jianjun, who has been engaged in wheat breeding for 37 years, has achieved glory for Jimai more than once with his wisdom, capability, persistence and adherence.

Only when you endure the loneliness that comes from wheat fields can you maintain the prosperity of bumper harvests. This is a true portrayal of Liu Jianjun dedicated to wheat breeding. No matter how many difficulties and obstacles lie ahead, they cannot stop his relentless forward steps, because he has devoted his life to his favorite wheat breeding.

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