据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,今年“中央一号文件”提出,全力抓好粮食生产,确保全国粮食产量保持在1.3万亿斤以上,稳住面积、主攻单产、力争多增产。文件还明确,继续提高小麦最低收购价,合理确定稻谷最低收购价,稳定稻谷补贴,完善农资保供稳价应对机制;逐步扩大稻谷、小麦、玉米完全成本保险和种植收入保险实施范围。

作为我国三大主粮之一的小麦,其实也有许多不为人知的秘密,比如,小麦是怎么形成的?同为杂交,为什么杂交小麦好像更少听到?当代农业科学家如何通过人工气候室进行小麦育种?


【资料图】

小麦是从“山羊草”演化来的?

据全国人大代表、小麦育种专家、河南科技学院教授茹振钢介绍,小麦的演化过程是由一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草,在偶然的情况下进行了一次杂交加倍,形成了四倍体小麦,四倍体小麦再次与粗山羊草(俗称节节麦),也就是田间杂草产生一次杂交,形成了现在的AABBDD——六倍体小麦。粗山羊草D株染色体的供体和拟斯卑尔脱山羊草B族染色体的供体在小麦六倍体当中占据了六分之四,也就是三分之二。因此,山羊草对小麦形成的贡献是巨大的,说小麦是从“山羊草”演化而来的也不为过。

全国人大代表、小麦育种专家、河南科技学院教授茹振钢

为什么小麦比水稻更难实现杂交?

不同的作物想要利用杂种优势的难度系数不一样。比如玉米是由一种草演化成的,水稻也是由一种草演化形成了现在的栽培水稻。而小麦则是由三种草在偶然的情况下组装到一起形成的,因此从遗传的角度上来讲,小麦的复杂性更高。

其次,像玉米这种同株异花授粉作物,它的雄蕊在最上边,雌蕊在中间,通过人工去雄,非常容易实现杂交制种。而水稻和小麦雌雄同花,每一朵小花都有雄蕊和雌蕊,人工去雄很困难,因此无法进行规模化的人工去雄种子生产。

要实现杂种优势利用,就得先通过遗传的方法让作物变成雄性不育系,从而找出保持系或者恢复系,这样才能为后续的工作做足准备。所以,水稻和小麦的杂种优势利用难度远比玉米要高,而小麦又远比水稻的难度系数高,因为水稻是二倍体作物,小麦是六倍体作物,协调起来会更复杂。

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目前农业科学家有哪些小麦育种的手段?人工气候室如何帮助进行小麦育种?

如何把自然的被动育种过程变成人为的主动育种过程?茹振钢代表表示,小麦育种需要模仿天气状况,把小麦需要的光、温、水、热等各种条件结合起来,让它在很短的时间内利用最好的资源,以最快的速度成长,形成从种子发芽、成熟再到种子的过程。

如今在小麦育种过程中所用到的人工气候室就是模拟小麦生长的环境,给小麦进行加温、加湿、加光、补肥,让小麦的生长周期由原先的8个月变成2个月多一点,这样形成品种的速度就快了许多。以前培育一个新的小麦品种需要至少8年,现在在人工气候室的基础上,加上基因的精准选择,两年就可以育成一个很好的小麦品种。

在小麦育种上,还有一个前沿科技叫做分子生物学技术。茹振钢代表说,以前育种是通过对基因进行标记。有了标记就知道基因的存在,但可能暂时不知道这个基因到底是什么。现在不仅知道基因的存在,而且可以知道基因是怎么组成的,它的功能是怎么表达出来的,就到了比较高级的水平。利用这种前沿技术,还有人工气候室、智能温室的加持,未来的粮食作物品种培育将大大提速。

要产量,更要品质

小麦的产量是指一定面积的土地可以生产多少粮食,品质则包括加工品质和营养品质。加工品质指小麦磨成的面粉适合制作哪些食物,能产生何种风味;营养品质则是指小麦所包含的营养占比。在加工品质方面,国外的小麦主要是以烘烤为目标进行筛选,而我国则以蒸煮为目标进行筛选。茹振钢代表表示,更迭目标并不是不能实现,但没有必要,我们下一步要跳过加工品质进而关注营养品质,让小麦的营养更丰富、更适合人类健康的需求。

监制:郭静

记者:胡晓辉 齐鹤 王发艳

编辑:张芷旖 杨扬 马千雯

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