“中谷25”大田生产。
■本报记者 李晨
打破10年夏谷区亩产纪录的谷子新品种,诞生于北京北三环边上的一片试验田。
2017年,中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)研究员刁现民带领团队在北三环高架桥下的试验地,配置出第一步的杂交组合。此后6年,南繁北育,每年50亩育种田,每亩4万个单株,从中进行农艺性状的田间鉴定,搓米初选,然后在室内进行单穗鉴定,工作量达到15万批次。
这样选育出的高产优质谷子新品种“中谷25”,近日在河南省洛阳市伊川县高产千亩示范方进行实收测产,平均亩穗数64115穗,实测亩产达到625.92公斤,打破2014年以来“济谷18”创下的夏谷区谷子亩产纪录。
测产专家组一致认为,“中谷25”在今年种植生长季降雨量大、阴雨寡照等不利条件下,仍获得了6.4万的超高亩成穗数,是得益于该品种抗倒伏、高产、综合抗病抗逆性好等良种特性和基于宽窄行的配套栽培种植技术。此次测产为区域内科学选种、探索新的种植技术、壮大谷子产业、提高综合效益提供了科学依据,为谷子大面积单产提升提供了可复制的样板。
从高营养成分到好看好吃好煮
谷子是市场化作物。“优质品种具有极高的品牌化开发价值,是实现谷子产业升级的关键。”刁现民说,优质品种的市场销售价格比一般品种高30%以上,市场竞争力更强,品牌化开发价值更高。
10余年前,刁现民带领团队“向市场学习什么是优质品种”。
2009年,刁现民发现传统地方品种——内蒙古西部的“黄金苗”和辽宁西部的“红谷子”品质优良,备受市场青睐。但是地方品种产量水平低、适应区域窄,需要加以改良,才能适合目前生产的需要。
在全国性调研中,刁现民团队在山西发现了“晋谷21”这个种了30年的品种,它支撑着山西的小米产业。“‘晋谷21’种了30年且还在种,一方面是因为它米质非常突出,优质品种是生产中需要的;另一方面,近代育种品质提升极为有限,尚未实现品种更新。”团队成员、作科所研究员贾冠清说。
他们思考,育成品种为什么得不到市场的广泛认可?
刁现民告诉《中国科学报》,上世纪80年代,谷子品质研究注重的是营养成分性状,蛋白质、脂肪等营养成分的含量就是核心育种目标。经过10余年的调研,他们发现,如今市场需要的是好看、好吃、好煮、营养、高产的新品种。
“评价标准有了深刻变化,从高蛋白、高脂肪、高氨基酸的目标,变为市场化商品品质、外观品质、加工品质和功能性等目标,是市场化、品牌化发展的新趋势。”刁现民说,这个育种目标是“十四五”时期以来国内小米的谷子育种新方向。
6年大规模选育造就新品种
新品种“中谷25”就是在这样的育种目标下诞生的。
2017年,他们选择优质春谷型品种“汾选3”为母本、夏谷高产广适性品种“豫谷31”为父本,在作科所位于北京北三环的试验田里进行杂交实验,获得了第一代杂交后代(F1)。
经过杂交后代大群体选育,2019年在北京市密云区的实验基地,他们发现了被称为“2495”的家系。“它是我们在田间种植过程中鉴定出的优质米家系。”贾冠清说,正是从这个家系的后代中他们培育出多个优异品种。
“选育材料时,采取‘田间搓米鉴定为辅,室内单穗鉴定为主’的原则。”贾冠清说,“田间搓米”是初步选种,收获后,在室内针对单穗进行机器碾米和大规模鉴选。该团队每年栽种50亩谷子育种田,每亩4万个单株,从中进行大规模鉴定,进行单穗鉴定的达到每年2.5万个批次。
其间,他们还利用分子标记辅助育种,遴选了类胡萝卜素合成通道主要限速酶PSY1的高效鉴定分子标记。贾冠清介绍,小米黄色素的主要成分就是类胡萝卜素,它决定了小米的黄色,是一种重要的商品性状。
经过2019年海南加代繁育实验的大规模群体选择、2020年赤峰市等多个谷子主产区的系行鉴定,他们重点选择早熟和矮秆性状,最终获得了性状稳定的品种,并随后进行了多点多年区域试种。经过6年时间,“中谷25”申请品种登记。
“2495”家系不仅衍生出“中谷25”,还有“中谷19”“中谷18”等品种,支撑了山西兴县小米、河南伊川小米、山东龙山小米等品牌的发展。
“中谷25”融合了春谷优质的商品性和夏谷品种的抗倒抗病高产性,适宜在西北生态区山西、内蒙古地区春季种植,在东北生态区辽宁和吉林地区春季种植,在华北生态区河南、河北、山东、北京地区春季或夏季种植。
测产现场,刁现民介绍,“中谷25”粒型整齐,米色鲜黄,商品性突出;在食味品质上,易蒸煮,干饭和米粥均适宜,米粥黏稠适口,米饭松软香甜,被中国作物学会评为国家一级优质米;在第三届中国(伊川)优质小米鉴评大会上斩获商品品质、食味品质和综合品质三项冠军。目前,它是多家知名小米企业的主开发品种。
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