劉佳
饅頭、面條、水餃、包子、烙餅……作為中國北方老百姓的主要口糧,小麥以其千變萬化的形態和口感,滿足著人們對能量與營養的需求。而在占全國小麥總產量70%的黃淮麥區,有一個赫赫有名的“濟麥”家族。這個家族自上世紀末以來,誕生了中國第一個替代進口的面包小麥“濟南17”,國內首個面包面條兼用小麥“濟麥20”,中國近半個世紀以來推廣面積最大的小麥“濟麥22”,黃淮麥區第一個通過審定的利用分子標記技術選育的小麥“濟麥23”…… 可以說,“濟麥”家族引領了中國小麥優質高產育種的方向,讓中國人的飯碗端得更牢。
“濟麥”家族的背后,是默默無聞、創新奉獻的山東省農業科學院作物研究所小麥育種團隊,其中,從事小麥育種工作37年的劉建軍研究員,用他的智慧與才干、執著與堅守,成就了“濟麥”一次又一次的輝煌。
上世紀80年代,國內的小麥連年豐收,但生產面包粉的優質麥卻需要進口。“伴隨著食品工業的蓬勃發展,企業對面粉的品質要求大大提高。”劉建軍回憶說,進行品質改良,選育能夠替代進口的面包強筋小麥成為當時作物所品質育種課題組的首要目標。
一邊是雄偉的目標,一邊卻是嚴酷的現實:無經驗、無材料、無經費,就在這樣的“三無”條件下,1986年從萊陽農學院畢業的劉建軍像一個不怕虎的初生牛犢,毅然決然地跟隨著課題組長趙振東踏上了一條看不到終點的育種之路。
這條路上橫隔著一座難以逾越的高山:中國人多地少,不能犧牲產量追求品質,需要品質與產量協同提高,而這,是作物育種領域的世界性難題。簡單來說,產量主要由籽粒里的淀粉決定,品質主要由蛋白質決定,淀粉和蛋白質構成籽粒,當籽粒總量一定時,淀粉和蛋白質是此消彼長的關系。這就好比,既要運動員長得胖,還得跑得快,是不是不太可能?
因為強筋育種在國內是個全新領域,選育中國的面包小麥之路注定充滿坎坷。至今,劉建軍都清晰記得那些痛苦迷茫的日子,他說:“當時好多從事科研工作的年輕人都選擇離開,有的轉行了,有的出國了,我們這個課題組一路走到現在,實屬不易。”經過長時間的探索,終于,他們沙里淘金般發現了一個優質親本“臨汾5064”,將這個親本與豐產性較好的“魯麥13”進行雜交,其后代果真繼承了雙親的優點:既優質又高產!播種、收獲、篩選……經過一代又一代的選擇,最終誕生的“濟南17”在1999年通過山東省審定,而這一天距離他們起步時已經整整過去了15年!
“我小時候一天三頓基本上都是玉米餅子、地瓜,經常吃不飽,饅頭、面條都是奢侈品,更別說面包這樣的稀罕物,那更是聞所未聞。”1963年出生于威海榮成一個農村家庭的劉建軍,做夢也沒有想到有朝一日自己能夠成為一名小麥育種家,而且親手用國產小麥做出了面包。“濟南17”成為中國第一個年種植面積過千萬畝的面包小麥,至今仍為中國優質強筋商品小麥的三大品牌之一。
去年冬天發生了幾十年不遇的斷崖式降溫,很多小麥都受到不同程度的影響,個別品種出現絕產,作為山東第一大小麥品種的“濟麥22”產量可以說穩如磐石,筑牢了夏糧豐收的根基。
棗莊市滕州級索鎮有個家庭農場主龍振存,連續16年種植“濟麥22”。2009年滕州級索鎮種植的“濟麥22”創造了當時全國冬小麥高產紀錄。龍振存介紹說:“這么多年我也嘗試過不少新品種,但是唯有‘濟麥22’無論什么年份都能豐收,這樣的好品種就是種糧農民的定心丸。”
“高產是育種的永恒主題。中國人多地少的國情決定了提高小麥單產是維護國家糧食安全的最有效途徑。”說起選育“濟麥22”的背景,劉建軍堅定地認為,在任何時候都不能忽視高產育種。
如果說高產與優質是一對冤家,那么高產與廣適也是一對冤家,是育種的另一大難題。為了讓“濟麥22”練就十八般武藝,劉建軍和同事們使出了渾身解數:以階梯雜交聚合優異基因、抗性和產量同步提高的種質定向改良和親本選配為基礎,以前期重穩健,中期重株型和繁茂性,后期重穗育性、莖稈質量和葉片功能選擇、產量三因素均衡提高的全生育期選育為主線,以穿梭育種、水旱輪選及異地鑒定的雜種后代選育為手段。
通俗點說就是,持續努力創制足夠優秀的父母親本,然后進行“婚配”,也就是雜交;在田間年復一年地選擇表現特別突出的后代,這些后代還得送到不同地區,分別在水澆地和旱地中進行更為苛刻的歷練。從1994年雜交組合,到2006年審定,經過了12年,一個近乎完美的品種“濟麥22”終于橫空出世,被業內譽為劃時代的小麥品種,同時也成為廣大種植戶心中不可替代的好品種。可以說,當時在山東每吃兩個饅頭,就有一個是用“濟麥22”制作的。截至目前,“濟麥22”累計種植面積3.5億畝。國內外的育種同行紛紛選用“濟麥22”做親本或進行研究。據不完全統計,用“濟麥22”做親本選育審定品種170余個,也就是說“濟麥22”的子孫已經遍天下。
雖然有4個國家科技進步獎加身,但劉建軍從來沒有停下創新的腳步。“濟麥22”已經是個堪稱完美的高產小麥品種,但在劉建軍眼里,它還可以表現得更好。2016年,通過與中國農科院何中虎團隊合作,中國黃淮冬麥區第一個利用分子標記輔助選擇方法選育的小麥品種“濟麥23”通過審定。
因為具有87%的血緣關系,“濟麥23”更像是“濟麥22”的升級版:較“濟麥22”顯著增產,2019—2021連續三年分別在山東招遠和龍口實打畝產超過820公斤;早熟1—2天;品質達到了中強筋。
“我們過去的育種工作主要是經驗育種,依賴人的主觀選擇,現在采用分子標記技術,可以在早代時期就知道有沒有我們需要的目標性狀,從而大大提高了育種的精準性和效率。”作為團隊學術帶頭人,劉建軍始終虛懷若谷。他認為學無止境,要學習老一輩育種家艱苦奮斗、無私奉獻的精神,也要學習年輕人無懼未知、敢于創新的精神。
“劉老師總是下地比我們早,走得比我們晚。”團隊的年輕人常常感嘆于他身先士卒的實干精神,在他們眼里,60歲的劉建軍比年輕人的精力還旺盛。“端牢中國飯碗、保障糧食安全,對我們育種人員來說就是要培育更多產量更高、品質更好、綠色多抗的新品種。”劉建軍介紹說。
目前,劉建軍團隊一方面以“濟麥22”為基礎進行改良升級,已經培育出抗白粉病的“濟麥22”,同時正在進行抗赤霉病“濟麥22”的培育。在生產上通過推廣種植抗病品種來減少農藥施用量,對于保護生態安全也有著重大意義。同時,團隊還加大了抗旱耐鹽堿品種的選育,比如“濟麥60”剛剛在東營土壤含鹽量3.65‰的地塊上畝產達到497.1公斤,為把鹽堿地變成大糧倉提供了品種支撐。
耐得住麥田的寂寞,守得住豐收的繁華。這是劉建軍獻身小麥育種事業的真實寫照。不管前面有多少艱難險阻,都不能阻擋他執著前行的腳步,因為他早已將自己的畢生獻給了他最熱愛的小麥育種事業。
編輯/刁艷杰
Liu Jianjun: Further Ensuring Chinese People’s Grain Supply
As a major grain for the people in North China, wheat satisfies the people’s need for energy and nutrition in provided in a variety of shapes and tastes. In the HuangHuai Wheat Area, the wheat output of which accounts for 70% of China’s total wheat output, there is a well-known “Jimai” (Ji wheat) family. Since the end of last century, the family has gained China’s first substitute for imported bread wheat – “Jinan 17”, China’s first dual-purpose wheat for bread and noodles—“Jimai 20”, “Jimai 22”that has the largest promotion area in China over the past half century, the first certified wheat bred by molecular marker technology—“Jimai 23”… In a manner of speaking, the “Jimai” family has led the direction for high-quality and high-yield breeding of Chinese wheat, and further ensured Chinese people’s grain supply.
The “Jimai” family is backed by the little-known, innovative and dedicated wheat breeding team of the Crop Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences. In the team, researcher Liu Jianjun, who has been engaged in wheat breeding for 37 years, has achieved glory for Jimai more than once with his wisdom, capability, persistence and adherence.
Only when you endure the loneliness that comes from wheat fields can you maintain the prosperity of bumper harvests. This is a true portrayal of Liu Jianjun dedicated to wheat breeding. No matter how many difficulties and obstacles lie ahead, they cannot stop his relentless forward steps, because he has devoted his life to his favorite wheat breeding.