重大突破！中國育成抗赤黴病高產小麥新品種小麥赤黴病是世界性病害，被稱為小麥“癌癥”，不僅造成嚴重減產，產生毒素還會危害人類生命健康。5月23日，由江蘇里下河地區農業科學研究所小麥研究室主任高德榮科研團隊，通過10多不懈努力，採取分子育種技術，在國內首次成功選育出高抗赤黴病、抗白粉病的“雙抗”高產新品種——揚麥33號，通過江蘇省農業科學院組織的專家組評鑒，有望成為中國新一代主導品種，破解世界性難題。 科研攻關將抗赤黴病與高產相結合 國家農業農村部小麥專家組組長郭文善教授介紹，多年來，小麥赤黴病在長江中下遊和黃淮小麥產區高發，年發病面積超過1億畝，佔全國小麥種植面積的四分之一。
目前，全球抗赤黴病遺傳資源匱乏，更是缺乏對赤黴菌免疫的種質，已克隆的抗赤黴病基因FHb1和FHb7，只能有限提升抗性，不能根本解決問題。 “在我國小麥種植區普遍都是採用化學方法，來抑制住赤黴病的重發。有的地方要施三到四次化學藥品，但仍然達不到預期效果。大量化學藥品的使用和殘留，既造成生態環境的破壞嚴重，更是給食品安全帶來潛在的危險。因此，只有從關鍵技術突破，選育出小麥高抗新種，方才是解決的有效辦法。”中國工程院院士張洪程說。 “分子育種技術就是將分子生物學技術應用於育種中，在分子或者基因水平上進行育種。通常包括：分子標記輔助育種和遺傳修飾育種(轉基因育種和基因編輯等)。目前的分子標記輔助育種主要是在小麥雜交後代選擇過程中利用與優異基因或者位點緊密連鎖的分子標記，篩選攜帶這些優異基因或者位點的材料。”中國農科院作物科學研究所副所長劉錄祥說。 高德榮告訴記者，揚麥33的育成應用的就是分子標記輔助育種，因為已知的很多抗赤黴病的材料雖然赤黴病抗性能達到“抗”，但是農藝性狀不理想，不利於育種利用，更無法在生產上推廣。例如株高過高導致的倒伏、生育期過晚導致遲收等，加上除赤黴病抗性外，小麥還有很多其他病害嚴重影響產量，因此要想育成可在生產上大面積推廣的品種，就要將抗赤黴病與高產相結合。 利用分子育種技術手段是發展方向 記者了解到，揚麥33主要實現了在保證優良農藝性狀的前提下將已知的公認的抗赤黴病主效基因與來源於揚麥本身的抗赤黴病位點相結合，使赤黴病抗性與產量協同顯著提高。同時，揚麥33還利用分子育種技術導入了抗白粉病基因Pm21，高抗白粉病。
攻關組在高郵市甘垛鎮帶程村示範種植抗赤黴病品種揚麥33和中抗對照品種揚麥20，共1068畝。2020年11月8日播種，用種量每畝14公斤，今年4月21日開花，採取未防治、防治一次、防治兩次對比顯示，其中揚麥33未防治赤黴病的病穗率1.99%，平均嚴重度0.82，病情指數0.52；防治一次的病穗率0.34%，平均嚴重度0.47，病情指數0.08；中抗對照品種揚麥20，未防治赤黴病的病穗率13.18%，平均嚴重度1.91，病情指數8.70；防治兩次的病穗率2.72%，平均嚴重度1.15，病情指數1.59。 “揚麥33示範田畝有效穗28.3萬，每穗粒數50.2粒，預估千粒重42克，理論產量為畝產達到596.7公斤。”江蘇里下河地區農業科學研究所所長李愛宏說。 專家組一致認為，揚麥33示範田在不進行赤黴病化學防治和防治一次的赤黴病發生程度差異不顯著，均明顯低於中抗品種揚麥20防治兩次的發生程度。揚麥33赤黴病抗性突出，同時兼抗白粉病等，綜合性狀優良，實現了抗赤黴病與高產協同遺傳改良的重大突破，這種具有“雙抗”高產小麥新品種，對於解決我國小麥嚴重病害問題意義重大。 在中國農業大學農學院副院長倪中福看來，利用分子育種技術手段加強各類抗性基因聚合，大幅度提高育種效率和性狀改良精準性，使小麥育種由“經驗育種”向“精準育種”轉變，同時培育出的優質綠色小麥新品種，對於促進我國小麥綠色高質量發展，打造優質小麥商業品牌，保障我國種業安全和糧食安全具有重要意義。 |
