“萬(wàn)里挑一”選育好種子！

王敏

歷時(shí)12年精心培育，從36000多粒種子中挑選2株，培育出全新的水稻品種，各類營(yíng)養(yǎng)比普通水稻提高了30%～300%，成為真正意義上的全營(yíng)養(yǎng)米，這就是我國(guó)首創(chuàng)的“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻，目前已經(jīng)在56個(gè)國(guó)家申請(qǐng)了國(guó)際專利，用以保護(hù)水稻性狀。

“民以食為天”，隨著經(jīng)濟(jì)條件不斷向好，人們已經(jīng)從吃飽轉(zhuǎn)變?yōu)樽非笕绾纬缘煤谩⒊缘酶】怠４竺资敲總€(gè)老百姓家中的餐桌必備主食之一，它的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)于人們的身體健康顯得尤為重要。但是，你吃的大米到底有多大的營(yíng)養(yǎng)？有沒有富含更多營(yíng)養(yǎng)的水稻品種？

9月17日，“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)在東營(yíng)市舉行，首次揭開了高營(yíng)養(yǎng)水稻的神秘面紗。“由于我國(guó)地少人多，從20世紀(jì)50年代至80年代，基本的目標(biāo)就是高產(chǎn)，要解決溫飽問題。到90年代，在吃飽吃好后，整個(gè)育種工作上了一個(gè)臺(tái)階，考慮健康與營(yíng)養(yǎng)的問題。平常吃的米和面基本上就是提供能量，不能提供其他營(yíng)養(yǎng)。就算是精米，大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也是流失的。”近日，“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)劉春明在接受記者專訪時(shí)詳細(xì)介紹，“我們平常吃的白米，主要是水稻的淀粉胚乳，水稻胚乳是由糊粉層和淀粉胚乳兩部分構(gòu)成。淀粉胚乳的主要儲(chǔ)存成分是碳水化合物，而糊粉層富含蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素、膳食纖維和微量元素。水稻在加工過程中，大部分胚和糊粉層被磨掉，人們主要食用淀粉胚乳部分，雖然能量很高，但是容易增肥，長(zhǎng)期食用容易導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)失衡。”

從36000多粒種子篩選出2粒“一個(gè)天真的想法”實(shí)現(xiàn)歷時(shí)12年

劉春明從事種子發(fā)育工作30年，在2005年回國(guó)后，萌生了讓人們吃上更具營(yíng)養(yǎng)的大米的念頭，這也是“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻誕生的緣由。“我在種子領(lǐng)域有許多知識(shí)累積，但是應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)上創(chuàng)造高營(yíng)養(yǎng)水稻完全是一個(gè)新的嘗試，就是通過加厚糊粉層提高營(yíng)養(yǎng)，早期這只是一個(gè)非常天真的想法，不知道能不能行。唯一就是在大麥里面它的糊粉層不是1層，是2～3層，其他禾本科都是單層，我們想大麥?zhǔn)嵌鄬拥模瑸槭裁床荒茏屗境蔀槎鄬樱@就是我們整個(gè)研究的起點(diǎn)。研究中對(duì)我們挑戰(zhàn)比較大的就是這個(gè)東西的想法到底成不成，本身就完全不可預(yù)測(cè)，特別是你要驗(yàn)證你的想法、否定想法、證實(shí)想法本身都是一個(gè)非常痛苦的過程，中間找不到的時(shí)候呢我們就差點(diǎn)放棄了，但是我們克服了這個(gè)過程。”

“為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法我們建立了單粒種子的篩選方法，建立誘變的群體，接下來就是最枯燥的篩選部分，我們團(tuán)隊(duì)花了兩年的時(shí)間，切了36000多粒種子，前后花了5年的時(shí)間，拿到了理想的兩個(gè)株系，ta1株系是3～5層糊粉層，ta2株系是5～10層，在世界上所有水稻里面是都不存在的，是唯一一個(gè)，拿到以后我們測(cè)定它的營(yíng)養(yǎng)，沒有讓我們失望，各類營(yíng)養(yǎng)比普通水稻提高了30%～300%”，劉春明說，“有了這個(gè)以后我們真正把它變成品種還要把它進(jìn)行育種培育，高營(yíng)養(yǎng)水稻要考慮到中國(guó)市場(chǎng)的消費(fèi)習(xí)慣，現(xiàn)在在日本、韓國(guó)、澳大利亞、美國(guó)等國(guó)家有全米消費(fèi)的習(xí)慣，市場(chǎng)含量大，中國(guó)全米消費(fèi)低，主要的全米消費(fèi)就是紫米和黑米，所有營(yíng)養(yǎng)保留下來，所以我們有考慮把這樣一個(gè)性狀給導(dǎo)入到紫米、黑米里面去，這個(gè)過程是跟山東省農(nóng)科院水稻所合作，2019年我們正式進(jìn)行大規(guī)模展示也是花了5年時(shí)間，共歷時(shí)12年才看到我們今天看到的‘中紫系列的水稻，可以看出科學(xué)研究從早期想法到最后能夠看到結(jié)果，看到產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用前景，是個(gè)周期非常長(zhǎng)的過程。”

“中紫1號(hào)是我們最早得到的一顆株系，性狀比較好，現(xiàn)在的產(chǎn)量已經(jīng)可以達(dá)到400～450kg/667 m2。中紫4號(hào)的總蛋白、總脂肪、鐵、鋅、膳食纖維、維生素A、維生素B2、維生素B6比普通全米增加13%、16%、55%、5.5%、94%、56%、80%、550%，比普通白米增加約20%、約22%、約2倍、約2倍、約3倍、約5倍、約1倍、約10倍。所以說，中紫4號(hào)是唯一一個(gè)真正意義上的全營(yíng)養(yǎng)米”，劉春明介紹。

為何在東營(yíng)落地？“在鹽堿地上創(chuàng)出一片新天地”

“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻品質(zhì)較好，長(zhǎng)勢(shì)很好，特別適合現(xiàn)在高質(zhì)量發(fā)展的要求，適合城鄉(xiāng)居民追求高質(zhì)量生活的要求，該品種的潛力較大，更為可喜的是這么好的成果能夠在黃河三角洲特別是東營(yíng)的鹽堿地里落地生根。

“中紫”系列水稻先后在海南省、山東濟(jì)寧、濟(jì)南種植，2019年為何選擇在東營(yíng)落戶，并召開現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)面世？劉春明給出了答案：“我們前后考慮過很多次在哪里發(fā)展?fàn)I養(yǎng)水稻，到東營(yíng)來也是一個(gè)偶然中的必然，我是中國(guó)農(nóng)科院作科所的所長(zhǎng)，一直非常關(guān)注鹽堿地的綜合利用，而東營(yíng)有大面積的鹽堿地。

2018年11月，我們與東營(yíng)市政府簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，決定圍繞國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合黃河三角洲資源和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)與中國(guó)農(nóng)科院的科技和人才優(yōu)勢(shì)，共建了中農(nóng)東營(yíng)耐鹽作物研究基地，希望在鹽堿地上闖出一片新天地。對(duì)于高營(yíng)養(yǎng)水稻來說，東營(yíng)相對(duì)水資源比較豐富，所以當(dāng)時(shí)就想把高營(yíng)養(yǎng)水稻項(xiàng)目入駐到東營(yíng)，希望為東營(yíng)創(chuàng)造一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。”

據(jù)了解，中農(nóng)東營(yíng)耐鹽作物研究中心位于市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，現(xiàn)擁有標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)田66.7hm2，規(guī)劃為科學(xué)試驗(yàn)區(qū)、中間試驗(yàn)區(qū)和育種示范區(qū)3個(gè)功能區(qū)，重點(diǎn)進(jìn)行水利設(shè)施改造、鹽池建設(shè)、田間氣象站，在東營(yíng)打造中國(guó)農(nóng)科院種業(yè)創(chuàng)新工程支撐基地、黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)研究基地、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研成果展示基地。目前，一期33.9hm2試驗(yàn)地投入使用，承擔(dān)了中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)科學(xué)院、山東農(nóng)科院、浙江農(nóng)科院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研課題8項(xiàng)，其中旱作物4項(xiàng)，水稻試驗(yàn)4項(xiàng)，包括高營(yíng)養(yǎng)紫米稻研發(fā)、雜交新品種中試、營(yíng)養(yǎng)水稻材料試驗(yàn)、彩色稻展示等。來到面積8hm2的“中紫”系列高營(yíng)養(yǎng)水稻種植示范基地，負(fù)責(zé)水稻種植的東營(yíng)達(dá)沃農(nóng)業(yè)開發(fā)公司技術(shù)人員曹愛禮摸著沉甸甸的稻穗說：“以前我們父輩那一代吃飯要靠天，現(xiàn)在好了，你看這些茂密的水稻，不僅能讓我們吃飽，還能讓我們吃好，吃得健康。‘中紫有1、2、3、4共4個(gè)品系，在東營(yíng)適應(yīng)性非常好，耐鹽堿、抗倒伏，在‘利奇馬臺(tái)風(fēng)來臨期間，受影響很小，而且施肥量是普通水稻的40%～50%，高營(yíng)養(yǎng)、高價(jià)值、高價(jià)格，填補(bǔ)了高營(yíng)養(yǎng)水稻的空白，是很好的保健食品，如果能在東營(yíng)推廣并形成產(chǎn)業(yè)，對(duì)老百姓增收是重大利好。”

東營(yíng)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向？高附加值農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代畜牧業(yè)

“9月17日，迎來了兩個(gè)‘第一，第一個(gè)就是‘中紫系列高營(yíng)養(yǎng)水稻首次面世，面向消費(fèi)者，培育工作前后經(jīng)歷了12年，從我一回國(guó)就一直在培育此系列。第二個(gè)就是中農(nóng)東營(yíng)耐鹽作物研究基地第一次真正意義上的投入使用。”談及未來的發(fā)展計(jì)劃，劉春明說：“近期，最主要的還是希望能將‘中紫系列高營(yíng)養(yǎng)水稻盡快推向市場(chǎng)，能夠使人們的飲食結(jié)構(gòu)更加健康。利用糊粉層增厚材料與不同地區(qū)栽培品種雜交，有針對(duì)性地提升特定水稻品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，改造現(xiàn)有的4個(gè)‘中紫系列品種的農(nóng)藝性狀，提高產(chǎn)量、抗逆、抗病性，培育出適合不同地區(qū)種植的高營(yíng)養(yǎng)紫米品種，改善現(xiàn)有中紫系列水稻品種米質(zhì)外觀、口感和儲(chǔ)藏等品質(zhì)。同時(shí)，利用中紫系列水稻開發(fā)一系列針對(duì)特定群體的功能食品，例如針對(duì)心血管疾病和糖尿病患者健康狀況的早餐，幫助孕婦補(bǔ)充鐵和維生素的營(yíng)養(yǎng)食品，適合嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育需要的營(yíng)養(yǎng)輔食等。”

關(guān)于對(duì)東營(yíng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有什么意見建議，劉春明說，“東營(yíng)最大的資源就是土地資源，但是土地條件并不好，大量的鹽堿地，在這樣的條件之下，我認(rèn)為東營(yíng)農(nóng)業(yè)將來發(fā)展的主線還是現(xiàn)代畜牧業(yè)、高附加值的農(nóng)業(yè)。”“東營(yíng)不是農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)，所以我們主要在推廣高產(chǎn)栽培技術(shù)、高產(chǎn)品種、特色品種上下功夫。畜牧業(yè)要想發(fā)展最核心的還是必須要有飼草，我們現(xiàn)在的很多飼草需要進(jìn)口，特別是像燕麥草、苜蓿都是要進(jìn)口，高粱、甚至高粱種子的進(jìn)口量也很大，這些其實(shí)我們中農(nóng)作科所都可以提供技術(shù)支撐。中農(nóng)作物科學(xué)研究所擁有世界第二大的種子資源庫(kù)，包括傳統(tǒng)的農(nóng)家品種、古老的品種、世界各地的品種、野生資源等。我們希望未來幾年，在東營(yíng)鹽堿地條件下進(jìn)行篩選，去尋找、培育一批適合鹽堿地栽培的水稻、玉米、高粱、小黑麥等作物，生產(chǎn)高營(yíng)養(yǎng)、具有特色的功能性產(chǎn)品。在飼草方面，會(huì)跟當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)企業(yè)結(jié)合對(duì)接，提供技術(shù)支撐，希望通過這個(gè)過程帶動(dòng)一些農(nóng)業(yè)企業(yè)、加工企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)東營(yíng)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展。”