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小麦赤霉病威胁粮食安全 选育新品种保产增效

2022-03-28 11:27:33来源:科技日报编辑:韩京华
摘要:小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的世界性病害,不仅会导致小麦大幅减产,真菌毒素还可能污染食品和饲料,严重威胁人畜健康,选育高抗小麦新品种,是解决问题的有效办法。

  

阳春三月,小麦关键拔节期,但也是病虫害高发期。3月20日,记者驱车前往江苏省高邮市现代高效农业示范区看到,示范区连片的麦田里,绿油油的苗儿长势喜人。

“这是我们科研团队历时16年持续攻关,利用分子育种技术,在国内首次成功选育出的可抗赤霉病、高抗白粉病的‘双抗’优质高产新品种‘扬麦’33号。它综合性状优良,丰产性更好。”江苏里下河地区农业科学研究所小麦研究室主任高德荣说。

小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的世界性病害,也被称为小麦“癌症”,不仅会导致小麦大幅减产,真菌毒素还可能污染食品和饲料,严重威胁人畜健康。数据显示,自2000年以来,全国曾有9年赤霉病发生面积超过5000万亩,其中2012年达1.7亿亩。

“在我国小麦种植区普遍都是采用化学方法来抑制赤霉病的重发。有时施三到四次化学农药,仍达不到预期效果。”中国工程院院士、江苏里下河地区农业科学研究所程顺和说。此外,大量化学药品的使用和残留,既增加成本、破坏生态环境,又给食品安全带来潜在危险。

突破关键技术,选育高抗小麦新品种,是解决根本问题的有效办法。20世纪40年代,我国开始小麦赤霉病抗性改良。20世纪90年代,程顺和院士提出“选用综合丰产性好、赤霉病轻的亲本配组,后代注重综合丰产性好,兼顾以抗赤霉病为主的抗病、抗逆选择”的技术思路,先后育成了一批中抗赤霉病的大面积丰产小麦品种,比如“苏麦”3号,这是国内外公认最好的赤霉病抗源。

此后,我国还开展了一系列以“苏麦”3号和“望水白”等为供体的抗赤霉病育种工作,但收效平平,因为抗赤霉病性和综合丰产性的矛盾始终难以协调。

对此,江苏里下河地区农业科学研究所所长李爱宏提出,在传统育种基础上,利用分子标记辅助选择、全基因组选择、单倍体快速育种技术等现代生物技术手段,可针对特定目标和性状改良,能解决传统育种解决不了的问题,实现自主知识产权种源可控,满足国家粮食安全战略需求,“扬麦”33号因此“出世”。

“‘扬麦’对赤霉病表现出较好的抗性,但多数并不携带世界范围内广泛应用的Fhb1基因,具有独自的抗性遗传体系。在对20多年育成品系抗性结果及遗传分析的基础上,我们提出把Fhb1基因导入‘扬麦’背景协同提高抗病性和丰产性的育种策略。通过多组合大群体选择,终于育成抗赤霉病品种‘扬麦’33号,该品种还携带抗白粉病基因Pm21。”高德荣说。

近10多年来,“扬麦”科研育种团队坚持以解决生产重大问题为出发点,培育了早熟高产品种“扬麦”23、耐迟播高产品种“扬麦”25、优质弱筋品种“扬麦”24、强筋品种“扬麦”29等,已成为长江中下游麦区主导品种。

目前,该科研育种团队正加强现代生物育种技术的运用,致力于培育新一代综合抗病性更强、品质更优、产量更高的品种,努力提高农民的种粮效益。

“我们新培育的‘扬麦’39号,综合性状更突出,几乎找不出明显的缺点,将在今年秋播投入生产。”高德荣表示。(过国忠 刘大同)

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