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    中國有了自己的早熟馬鈴薯

    2018-01-17 14:35 | 作者: 秦志偉 | 標簽: 馬鈴薯


    金黎平在田間 中國農科院供圖



    殊不知,早熟馬鈴薯價格是晚熟馬鈴薯的2~3倍。這對于具有市場競爭意識的種植者來說,是一個巨大的誘惑。但早熟品種缺乏且“洋化”嚴重,中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究員金黎平及其團隊用20多年的時間解決了這一問題,實現了早熟品種國土化。

    記者獲悉,由金黎平主持完成的“早熟優質多抗馬鈴薯新品種選育與應用”項目獲得2017年國家科技進步獎二等獎。據了解,項目成果不僅實現早熟品種國土化,還促進了馬鈴薯行業科技和產業發展,產生了巨大的社會經濟效益。

    馬鈴薯是我國重要的糧菜兼用作物,目前全國每年種植面積保持在8500萬畝左右,而上述項目推動我國早熟馬鈴薯種植已達到4000萬畝,“保持這個種植面積就差不多了。”金黎平告訴《中國科學報》記者。

    豐富種質資源 創新育種技術


    相比于晚熟馬鈴薯,早熟馬鈴薯育種難度更大。據介紹,我國早熟馬鈴薯主產區分布在中原二作區、南方冬作區和西南一二季混作區的二作區以及北方一季作區的早熟栽培區。其中,中原二作區和西南二季作區春作周期短、生產易受病毒病危害,需要抗病毒病早熟品種;南方冬作區和西南二作區的苗期常遭凍害侵襲,晚疫病危害嚴重,需要抗晚疫病耐寒早熟品種。

    “跟國外同行相比,我國馬鈴薯育種人員需要考慮的問題比較多。”金黎平笑著說。

    然而,因出口創匯和早春蔬菜市場對早熟馬鈴薯需求大,我國馬鈴薯生產主栽品種以東農303和國外引進品種費烏瑞它為主,其抗病性差、適應性窄,難以滿足市場需求,導致長期以來我國早熟馬鈴薯種質資源匱乏、傳統育種技術落后、無性繁殖導致種薯易感病毒退化等問題。

    金黎平清楚地記得,1991年立項時,全國馬鈴薯種植面積4300萬畝左右,其中只有15%是早熟馬鈴薯。當時全國只有800余份種質資源,種質資源缺乏是早熟馬鈴薯育成品種較少的重要原因之一。

    種質資源是新品種選育的基礎材料,收集、保存更多的種質資源便成為他們的首要任務。“經過23年的努力,從國內外引進并保存、系統評價了2228份馬鈴薯種質資源,建立了低溫保存庫。”金黎平說。

    在此基礎上,金黎平團隊篩選出62份早熟、優質、多抗的突破性種質材料,率先利用分子標記技術結合表型鑒定分析了1035份馬鈴薯種質資源的遺傳多樣性,構建217個審定品種的分子指紋圖譜和619個審定品種特征特性數據庫。

    同時,該團隊在國內外首次開發了早熟性、圓薯形、耐寒性、青枯病抗性和病毒抗性輔助選擇分子標記6個,篩選準確率達到94.9%以上。創建了馬鈴薯莖枝菌液共培養法青枯病抗性鑒定技術、苗期離體葉片耐寒性鑒定技術。

    其中,莖枝菌液共培養法青枯病抗性鑒定技術獲得國家發明專利,實現了技術耗時短、場地少,成本低、通量高,尤其是鑒定時間比灌根法縮短17天;離體葉片電解質滲漏法苗期耐寒性鑒定技術與田間霜凍法鑒定結果極顯著相關,且條件易控、通量高。

    此外,應用溫室加代繁育雜交組合后代實生薯、優良無性系在高原基地繁種防止退化和中高代無性系跨區多年多點評價等措施,結合標記輔助選擇和常規鑒定技術,建立了高效早熟育種技術體系。

    綜合應用上述技術等,“育成了以抗旱廣適中薯3號和豐產抗晚疫病中薯5號為代表的7個具有自主知識產權的國審早熟優質多抗新品種。”金黎平說。

    品種優勢明顯 創新脫毒技術

    以中薯3號為例,該品種是金黎平帶領團隊經過11年選育而成的品種,1994年通過北京審定、2004年通過廣西審定、2005年通過國家審定,到2011年陸續通過貴州、湖南、福建、廣東和湖北等省審定,覆蓋13個省份。

    抗旱穩產是其一大特點。根據團隊兩年的旱地試驗結果顯示:0.5畝大區試驗平均比國外品種費烏瑞它增產21.8%,100畝大面積示范比國外品種增產29.5%,適應性廣,是目前通過審定的適宜種植區域最廣的早熟馬鈴薯新品種。

    金黎平向記者介紹,該品種馬鈴薯薯塊卵圓形,淺黃色皮肉,表皮光滑,大而整齊,國家區試比對照平均增產39.9%。

    據悉,中薯3號于1997年被引入貴州后成為主推品種,2010年被農業部推薦為主導品種。2011年后,一直為國家區試中原和中南兩個早熟組的對照品種。作為親本已育成了8 個審定新品種。

    據統計,金黎平團隊共育成了21個中薯系列國審新品種。其中,中薯10號、中薯11號和中薯16號為首批通過國家審定的油炸食品加工專用新品種,中薯5號填補了早熟品種抗晚疫病的空白,中薯3號和中薯5號是兩個適應性最廣、種植面積最大的國內自主育成早熟品種,中薯18號和中薯20號廣適耐逆豐產,顯現出良好的推廣應用前景。

    “與國審早熟品種東農303和國外引進大面積種植早熟品種費烏瑞它相比,育成的新品種豐產性和綜合抗性優勢明顯,普遍增產15%以上,適宜區域更廣。”金黎平說。

    為什么有些馬鈴薯越種越小、越種越差?“這是由于種薯感染了病毒。”金黎平解釋道。據介紹,早熟品種無性繁殖導致的種薯易感病毒退化,影響了新品種推廣。金黎平帶領團隊創新了病毒快速脫除技術,使成苗時間減半,成苗率提高3倍,病毒脫除率提高1倍以上。

    同時,新技術使組培光調控減少一半能耗,試管薯同步發育技術使單株結薯數從0.8粒提高到1.5粒。據悉,項目建立了優良品種脫毒種薯生產技術體系,制定了5項標準,獲1件國家發明專利。

    針對育成品種的特性,項目集成了北方一作中薯3號密植保墑、中原春作中薯5號高壟覆膜、西南混作中薯5號與玉米間套作、中原秋作中薯3號和中薯5號秸稈覆蓋降溫等技術,增產9%~27%。

    促進產業發展 助力精準扶貧

    截至目前,金黎平團隊育成早熟馬鈴薯新品種在24個?。ㄊ?、自治區)累計推廣應用7868.5萬畝。僅中薯3號、中薯5號就推廣了7498.9萬畝,新增產值155.95億元。其中2014年至2016年推廣4024.9萬畝,約占全國早熟面積的1/3。

    眾所周知,馬鈴薯的種植區域與我國貧困地區高度重合。據統計,我國592個國家級貧困縣中549個是馬鈴薯主產縣,全國馬鈴薯種植面積70%以上分布在貧困地區。發展馬鈴薯產業,不僅有助于解決貧困地區群眾的基本口糧,還對增加貧困地區農民收入、提高扶貧產業的科技水平具有重要的現實意義。

    從1997年至今,金黎平團隊針對貴州烏蒙山區、寧夏西海固地區、山西呂梁山區和內蒙古烏蘭察布地區等地的科技扶貧工作成績突出,效果顯著。

    貴州畢節地區位于烏蒙山腹地,是國務院設立的“開發扶貧、生態建設”試驗區。這里是貴州省最大的馬鈴薯主產區,栽培歷史悠久。然而,當地存在馬鈴薯脫毒種薯應用率低、品種結構不合理、生產體系不健全和區域規劃不突出等問題,嚴重限制了馬鈴薯產業發展,影響了農民和企業的種植效益。

    從1997年開始,團隊在畢節地區建立了馬鈴薯原種快繁中心,開展馬鈴薯產業扶貧,開辟了科技扶貧和產業扶貧相結合的新路子。2012年,金黎平受聘畢節市農業產業體系科技顧問,并帶領團隊上山下鄉調研畢節地區馬鈴薯產業發展現狀。

    金黎平介紹,經過對調研結果的細致總結和分析,依據當地馬鈴薯生產特有的自然條件、栽培模式、品種結構和種植者知識結構,協助畢節市和第一大主產縣威寧制訂了馬鈴薯產業發展規劃。

    經過多年發展,畢節地區馬鈴薯產業發展成效顯著,畢節市現已成為全國馬鈴薯四大主產市之一。據統計,2000年至2016年,畢節市馬鈴薯種植面積從233萬畝躍升到520萬畝,鮮薯總產量從242萬噸躍升到718萬噸,脫毒馬鈴薯種植面積占比達65%。

    同時,該地品種結構和種植栽培模式得到優化,建立了比較完善的市場營銷體系,提高了農民的收入。2016年,威寧縣農民從馬鈴薯產業中實現人均純收入1690元左右,占全縣農民人均純收入的22%以上。

    “全面建成小康社會,一個都不能少。”在科技扶貧的主戰場,金黎平團隊把文章寫在了大地上,把成果寫在了農民的賬本上,把奉獻留在了祖國貧困地區。

    《中國科學報》 (2018-01-17 第6版 科研) 

    來源:中國科學報

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