一条独具特色的小麦育种之路——旱地冬小麦“兰大211”成长记

2021-10-12 08:42

一条独具特色的小麦育种之路
——旱地冬小麦“兰大211”成长记
新甘肃·甘肃日报记者苏家英通讯员孔子俊顾植敏
今年夏季，在定西市通渭县平襄镇旱地农作物试验基地里，旱地冬小麦新品种“兰大211”穗头壮硕、颗粒饱满。经测定，通渭示范田的“兰大211”标准产量为455.05公斤/亩。同时，在天水张家川测产示范田，该品种标准产量达到了507.54公斤/亩。
从上世纪九十年代至今，兰州大学生命科学学院李凤民教授带领团队不懈探索，蹚出了一条颇具特色的小麦育种之路。
　　埋下育种的“种子”
兰大并非农业院校，李凤民团队又怎会搞起小麦育种了呢？
早在30年前，这颗育种的“种子”，就已播种在了李凤民的心田。当时，兰大老一辈科学家赵松岭教授在理论生态学的基础上，提出了集水农业理论。研究过程中，他常带着学生与农民打交道。李凤民由此在田间地头认识到，旱地农业生态研究，必须首先解决农民生产中的实际问题，然后才能真正解决生态问题。
1995年，借着干旱农业生态国家重点实验室成立的契机，李凤民立志于将生态学理论，运用到农业生产中，帮助西北地区旱地农业更好发展。
一开始，他追随赵松岭的脚步，探索旱地农田沟垄覆膜集雨栽培的增产效应，帮助农民提高作物产量。之后，除了进行集雨栽培研究，他的目光还盯向了农作物品种。作为甘肃省最重要的“细粮”作物，小麦“理所当然”进入了李凤民的视线。
　　育种理论生根发芽
常规育种，多是依靠个人感知及经验积累。“如果可以把好的个人经验，广泛运用于指导育种实践，就能够不断提高育种效率。”李凤民说。
但如何让这些认知经验扎根土壤，“总感觉有一层纸隔着”。经反复思考，他决定深耕一线。
从田间小麦授粉做起，他和育种专家长时期“泡”在一起，不断请教学习。作物进化生态学理论开始在育种实践中“初露锋芒”。
他们发觉，“旱地小麦同主产区小麦一样，应当遵循弱竞争和适度密植的原则。相对主产区而言，旱地环境资源禀赋差、波动大，高产品种尤其需要保留一定的韧性，不宜过度弱化竞争，这样才能保持稳产高产”。
“但旱地小麦为了弱化个体间竞争，往往会缩短花前营养器官生长时间，成熟期提前，对收获后的雨热资源利用不足。”这些发现导向了新品种选育。
与李凤民同做农业生态研究的杜彦磊教授介绍，“作物群体产量与个体适合度是一种单峰关系”。就是说，个体太强或太弱都不利于群体生长。
接下来，育种工作者便根据旱区环境，开始培育能协调个体和群体生长关系的理想株型。
　　“兰大211”拔节孕穗
李凤民团队调研发现，我省旱地降雨量少、气候环境波动较大限制了小麦产量的提升，时常爆发的条锈病更是危害严重。
基于上述问题，李凤民团队致力于培育高产、稳产并抗条锈病的小麦品种。
他们选择了带有抗条锈基因的不同种兰天10号的后代分别作为母本和父本，通过杂交将其抗病基因聚合到一起，以达到加强抗性的目的。
从配置杂交组合开始，每年的开花期，李凤民团队就到田里进行人工授粉。
杂交后收获种子，再播种挑选单株，逐渐淘汰存在发育迟缓、穗小、条锈病、倒伏等各种问题的单株，挑选出可能形成群体产量优势的单株……
2006年以来，团队通过多次杂交重组系谱选育，获得抗条锈冬小麦品系，进行小范围种植试验，最终实现品种中多重抗逆性状的聚合。
“经过至少6至7代的筛选，我们最终获得了一批优良株系。该株系在通过品种鉴定和品种比较试验后，参加了品种审定区域试验。”李凤民介绍。
2020年3月，“兰大211”通过甘肃省主要农作物品种审定，成为能够走到农户手里、种在田里的小麦新品种；2020年6月，“兰大211”在天水、陇南、平凉、定西等地区推广试种；2021年7月，“兰大211”在通渭旱地农田实测亩产超900斤……
从一粒种子到一株小麦，再到成片的试验田，十几年的寒来暑往，李凤民团队选择了“兰大211”，“兰大211”也成就了他们。他们表示，下一步，将进一步明确“兰大211”适种区域，并从全省小麦种植区的特点出发，培育适合省内不同种植区的其他品种，为生态育种理论提供更多强有力的实践指导，帮助农民增产增收。

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