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种子诞生记④:一粒花生的四部曲

来源:河北新闻网作者:时间:2022-05-18 14:27


一粒花生的四部曲

——种子诞生记④

李玉荣(右)手捧即将丰收的高油酸花生“冀花915”喜悦不已(资料片)。 河北省农林科学院供图

“冀花2号”,将花生亩产由100多公斤提高到500多公斤;“冀花4号”,曾是通过国家审定的国内含油量最高品种;高产高油酸花生研究从零起步,如今高油酸低脂高糖食用品种处于全国领先地位;今年,又开始了增加功能性物质含量的高产高油酸花生研究——从上世纪80年代至今,河北省花生育种历经四部曲,实现了从无到有、从有到优。

培育自己的当家品种,彻底结束省外品种为主局面

现年66岁的李玉荣,在河北省农林科学院粮油作物研究所花生研究室潜心研究花生育种37年,是河北省农林科学院粮油作物专家顾问组组长,享受国务院特殊津贴专家。

“3个人、20亩地,一年几千块钱科研经费。”1985年,单位决定搞花生育种研究,李玉荣作为1977年恢复高考后的第一届大学生被选中。与她一起搞花生育种研究的,还有两个人。

要育种,方向怎么选?当时全国花生亩产量普遍低下,仅为100多公斤,并且河北省的花生品种以外省为主。

“培育高产优质花生,拥有咱自己的当家品种。”大家一拍即合。

方向有了,种子从何而来?3个人奔赴全国各地搜索,可是资源实在是太匮乏了,最终才找到了十几种花生种子。

花生育种无现成经验可借鉴,仅大学时在河北农大学过8个课时花生课的李玉荣,和同事们一头扎进实验田,踏上了数十年如一日的花生育种研究之路。

育种前选种,需要一颗颗人工剥壳取籽再分级。种子一不小心剥坏了不能要,发霉的不能要,籽仁干瘪的不能要……一亩地需要15公斤左右种仁,如果是大果花生的话则需要20公斤种仁,日复一日剥壳,手指肚磨肿了,一碰生疼。

到了除草、施肥时,头顶炎炎夏日,晒得黝黑不说,还免不了中暑;打药得背上笨重的喷雾器,里面灌满15公斤的药液,半天下来,每个人肩膀上都被勒出了血印子。

“我们就是拿着工资的农民!除了播种由单位统一安排,日常管护全靠自己。”1986年的一天,李玉荣三人一起去打药,两人在前面拉车,李玉荣在后面推车。由于农药浓度调配过高,干完活儿三人全中毒了。从那之后,几经治疗,李玉荣的血压始终在90/60mmHg,白细胞也低于正常值。

寒来暑往,苦尽甘来。1998年,河北省第一个具有自主知识产权的春夏兼用型高产优质花生品种——“冀花2号”选育成功。这一品种直接结束了河北省花生以外省品种为主的历史,带动河北花生由低产迈向了高产。2001—2003年,河北省花生播种面积高峰时达到700万亩。2002年,“冀花2号”获得河北省科技进步二等奖。

成功迈出自立自强育种的第一步后,他们没有停滞不前。高产品种含油量低、高油品种产量低,高产与高油能否兼具?加之人们的健康意识越来越强,社会对富含不饱和脂肪酸的花生油需求也越来越大,于是,科研人员将育种方向转向高产高油。

2003年,“冀花4号”选育成功。经国家相关部门连续三年检测,脂肪酸含量高达57.65%,是通过国家审定的国内含油量最高的品种。2009年,该品种一举荣获河北省科技进步一等奖。

目前,河北省农林科学院花生研究室育成的高油品种被国内10余家科研单位用作亲本,丰富了我国花生高油遗传育种研究基础,推动了花生育种科学技术进步。

从“借鸡生蛋”到全国领先,高产高油酸花生育种蓬勃发展

花生里有一种成分叫亚油酸,它的含量高了,花生就容易变质。通常收获的第二年,花生越夏时一旦保存不当就会有哈喇味。

当前,我国种植的普通花生品种油酸含量在40%左右、油酸/亚油酸比约1.67,而油酸含量75%以上且油酸/亚油酸比大于10的高油酸花生保质期可达两年以上。研究发现,高油酸花生油能减少人体血液中有害胆固醇含量,从而降低动脉硬化的发病率,所以高产高油酸花生成为花生育种的必然趋势。

美国是最早开展高油酸花生育种的国家。我国高油酸花生育种曾远远落后于发达国家。由于技术垄断,河北省农林科学院决定培育高油酸花生品种时,连种源都没有。

“近年来,我国提出要把种源安全提升到关系国家安全的战略高度,实现种业科技自立自强、种源自主可控,这是高瞻远瞩的决策,只有这样中国人才能牢牢把饭碗端在自己手里。”回忆起当初面对“卡脖子”的高油酸花生无种源的难题,李玉荣至今唏嘘不已。

转机缘于上世纪90年代中后期,开封市农林科学院引进了美国的高油酸花生。2006年,河北省农林科学院与开封市农林科学院合作,由对方提供种子资源,开启了河北省高油酸花生育种研究进程。而此时,辽宁锦州、河南开封、山东等地的研究早已起步。

起步晚,任务重,唯有迎难直追。

同年,在海南建立南繁北育基地。之后每年11月在海南播种,次年3月收,5月在河北播种,繁育周期减少了一半。就这样,一年往返两次,石家庄到海南这条路李玉荣和同事们连续走了10年。

花生是雌雄同花,能自花授粉,花开放之前就完成了授粉。做花生杂交,亲本选择与授粉是关键。

科研人员选取河北省的高产花生品种做母本,与开封市农林科学院提供的父本开选01—6杂交,配制了130多个不同性状的组合。

头一天下午,把母本的花苞用镊子拨开,小心地去掉龙骨瓣,再把雌蕊周围的雄蕊一个个拨掉,只剩一根头发丝粗细的雌蕊。次日9时前,再把父本上的雄蕊花粉轻轻涂抹到母本的一朵朵雌蕊柱头上。

“手千万不能抖,眼神一定要准。”李玉荣说,人工授粉的成功率很低,去雄或授粉时稍不小心就会损伤柱头前功尽弃。七月的烈日下,20天的授粉期,个中辛苦难以言表。

株型不理想、果型不饱满,抗病性有待提高,春播或夏播的能否春夏兼用?一年又一年,问题在实践中一个个得以解决。

一个花生品种从杂交组合,到品质和产量稳定,最少需要13至15个生长周期,也就是13至15年。“别人的一年按天计算,我们搞花生研究的一年论种和收,种子种下去收回来,这就是一年。”科研人员们自嘲。

蹲得下身子、耐得住寂寞,有心人天不负。集高产高油高油酸于一体花生品种陆续育种成功,“冀花13号”2014年通过国家审定,“冀花16号”2015年1月通过国家审定,“冀花19号”2015年12月通过国家审定。

如今,花生研究室已有35个花生品种通过审定。其中,集高产高油高油酸于一体品种13个,高油酸低脂高糖食用品种2个,还有7个品种已完成区域试验正在登记。高油酸低脂高糖食用品种育种能力达到全国领先水平。今年,他们又瞄准培育功能型专用高油酸花生品种的新目标,将来富硒、含黄酮等多种元素的花生品种也有望成为现实。

现在花生研究室由12名研究人员组成的创新团队,承担着河北省花生遗传育种、花生应用基础和花生高效栽培技术研究及成果转化工作。科研人员说,花生高含量活性成分种质的创制、新品种培育、优异性状基因挖掘与标记开发,仍是共同面对的难题,“种子芯”研究任重道远。(河北日报记者马朝丽)


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