发掘优异种质资源 推动玉米产业绿色发展
文图/乌鲁木齐晚报全媒体记者江斌伟
攻克玉米抗旱鉴定评价的技术方法、制定并发布我国第一部《玉米抗旱鉴定评价技术规范》地方标准、筛选创制30余份高抗耐旱种质资源并得到广泛应用……近日召开的2020年度国家科学技术奖励大会上,新疆农业科学院粮食作物研究所参加完成的“玉米优异种质资源规模化发掘与创新利用”项目荣获国家科学技术进步二等奖,为充分发掘优异种质资源,推动新疆乃至国内玉米产业绿色发展,书写了精彩一笔。

农业现代化,种子是基础。***总书记强调,要牢牢把住粮食安全主动权。今年的中央一号文件提出,要打好种业翻身仗。
11月7日,乌鲁木齐晚报全媒体记者采访了新疆农业科学院粮食作物研究所研究员刘成,解读该科研项目取得的重大突破与重要意义。
联合攻关,制定玉米抗旱鉴定评价技术方法
玉米是我国第一大粮食作物,至本世纪初,旱灾已使我国玉米生产年均损失增至5000万吨以上,干旱已成为制约我国玉米产业发展的最主要因素。
针对育种上急需抗旱种质资源的重大需求,新疆农业科学院粮食作物研究所利用新疆气候干旱少雨、大气和土壤双重干旱的地理特点和抗旱鉴定技术优势,与中国农业科学院作物科学研究所联合攻关,在玉米抗旱鉴定方法、抗旱种质创新和抗旱基因的标记和验证等方面开展深入研究。
“玉米优异种质资源规模化发掘与创新利用”项目由中国农业科学院作物科学研究所王天宇团队牵头,新疆农业科学院粮食作物研究所刘成团队参加完成,破解了复杂性状鉴定准确性差的难题,发掘优异资源186份,挖掘抗病、抗旱和产量相关主效QTL 78个、杂种优势类群特征分子标记308个。
近年来,王天宇团队攻坚克难,项目取得突破性进展的是构建出定向组配和定向选择相结合的玉米生态育种模式,育成适合不同生态区的抗病抗旱新品种22个,并实现大面积应用。其他单位利用项目组提供的优异种质资源育成新品种94个,累计应用3.8亿亩。
“我们与国家团队联合攻克,制定出玉米抗旱鉴定评价的技术方法,意义重大。”刘成说。

十余年来,新疆科研人员在对玉米不同生育阶段的抗旱评价参数、控制条件和量化标准的研究基础上,最终攻克玉米抗旱性的精准鉴定和高通量筛选难于调和的技术难点,提升鉴定结果的准确性。同时,又在此基础上搭建规模化精准鉴定平台,提高资源鉴定效率。
这意味着年鉴定规模从2000份次上升到10000份次以上,提升五倍左右。
同时,团队制定并发布我国第一部《玉米抗旱鉴定评价技术规范》地方标准。目前,标准在新疆本地及北京、河南、河北、山东等十余省市得到应用。
通过玉米生物学、生理学、分子遗传学等多学科领域研究,发现并阐明提高玉米抗旱性鉴定评价技术的新观点,创建筛选鉴别玉米抗旱种质的新方法,在核心刊物发表玉米抗旱学术论文72篇,其中SCI论文21篇,推动玉米抗旱鉴定研究学科发展。
新疆团队筛选创制30余份高抗耐旱种质资源
“玉米优异种质资源规模化发掘与创新利用”项目成果丰硕,筛选创制30余份高抗耐旱种质资源也是亮眼的科技成果。
刘成说,十几年来,新疆团队先后完成13875份玉米资源的抗旱性鉴定,筛选出抗旱种质262份,明确了玉米耐旱基因组区段53个,验证并注册NCBI基因库的玉米抗旱基因16个。合成抗旱性强、农艺性状优异的群体5个,创制抗旱新种质500余份,获得XBH1(创制资源代号)等30余份高抗耐旱种质。
这些成果的取得,为丰富国家玉米抗旱种质资源信息和培育玉米抗旱新品种提供技术支撑。
数据显示,近年来,科研人员利用优异抗旱新种质资源,在国内培育抗病抗旱玉米新品种22个,抗旱高产新品种在生产中的利用,在一定程度上节约了水资源的用量,让玉米绿色发展也迈出更加坚实的步伐。
据统计,新疆玉米种植面积1200-1400万亩,在北疆制种面积大,在南疆主要是麦收后复播。由于新疆干旱少雨,水资源短缺,发展绿色节水玉米产业意义重大。
“十四五期间,我们会继续进行精准化,智能化,多环境抗逆鉴定评价技术研究,加大绿色节水玉米品种的筛选和推广。”展望未来,刘成如是说。