云顶娱乐:海南:育种的“魔方”

这不是一件容易事。首先遇到的是资金问题。玉米中心成立之初,赵久然提出不要事业经费,靠自身科技成果转化实现自我造血。1996年冬季南繁的时候他便犯了难,当时玉米中心还没有正式成立,但要赴海南开展玉米南繁工作。春节前夕,研究人员基本完成了田间授粉工作,准备回来过春节,但回北京的机票钱成了问题。基地驻守人员在当地借到一笔钱,买了一张机票让一位年长的同事大年三十赶到了家过年。待赵久然借够钱买到机票已是正月初三。“第二天是正月初四,按照当时的规定又开始上班了。”

对赵久然而言,眼里看的、心里想的全是玉米。过去他有许多爱好,比如桥牌、围棋、旅游,后来都戒掉了。如果不出差,赵久然的一个典型周末是这么过的:5点多起床,去北京植物园长走3小时,9点钟去办公室,晚上7点多才回家。在他眼里,最好的风景就在玉米田。他的办公室墙上是玉米挂图,楼道里是整箱的玉米,办公桌上是不同品种的玉米穗。即便是起床前、赶路时他的脑子里想的也都是玉米那些事儿。

即使每年如候鸟般追着太阳育种,一个新的品种,从开始选系到配制杂交组合,再到多年多点试验,通过审定,实现推广,都需要近10年的时间。“一颗好种子,从育种田到农民田,是一个漫长的过程。育种人员清楚南繁的重要性,因此即使时常放弃过“团圆年”也要来南繁,他们有自己的信念、目标和追求,痛并快乐地工作着!

不断趋近零缺陷是育种科研职责所在

“玉米中心当时近乎从零起步。”回想起当时的情形,赵久然有些佩服自己当时的胆量。“真的是什么都没有。”

本报记者 王蔚萍

刚刚过去的2014年,可能是赵久然和他的团队最开心的一年,他们选育的京科968、京科665、NK718、京农科728等系列品种在生产上大面积推广,得到市场广泛的认可与农民的高度赞誉。其中京科糯2000多年来一直是我国糯玉米面积最大的主导品种;京科968面积快速上升,已成为“千万亩”级的主导品种;京农科728不但耐旱节水,耐密抗倒伏,而且实现了直收籽粒的全程机械化大面积生产。京科968雄性不育制种技术也获得成功,这项技术让制种母本实现雄性不育,不仅能够更好地保障种子的纯度质量,而且可以大大降低制种过程中控制授粉的人工成本。“在甘肃张掖,采用雄性不育化制种技术能够使每亩制种成本至少下降200元。有5万亩的京科968制种,就能够有1000万元的成本降低。这就是科研成果转化而成的生产力。”赵久然说。

有人说,他们是候鸟,循着育种的技术路线图,追随太阳;也有人说,他们是荆棘鸟,育种基地就是那棵荆棘树,优质的品种和农民的微笑是那曲响遏行云、无比美好的歌。他们就是南繁基地里的育种家。

赵久然与玉米结缘是在1983年,他考取了北京市农林科学院玉米专家陈国平先生的硕士研究生。1986年硕士研究生毕业后,就留在北京市农林科学院玉米栽培室继续从事玉米栽培研究工作。当时正值改革开放之风吹遍大江南北,出国深造是很多青年人的共同选择。赵久然却逆流而动——他下乡了。

从开始育种至今,20多年里赵久然的工作状态一直是白加黑、五加二,连节假日都休息不了,“五一”是播种,“十一”是收获,春节在南繁。常和赵久然一起出差的人都发现他有踩点赶飞机和多乘晚间航班的习惯,他的解释是想把工作尽量安排得紧凑,不耽误白天时间。育种家在田里的时间比农民还多,劳动强度比农民还大,而且还要思考谋划,每一个品种都凝结了汗水与智慧。赵久然今年56岁,从没想过退休,他的充沛精力源于他的坚定目标,即选育更多更好的品种。他常说:“玉米育种既是我的工作也是我喜欢用心去做的事业,这是我的责任,也是我的幸运。”

科研成果是真正的生产力

科研成果是真正的生产力

在转变研究方向后不久,一个新的挑战摆在赵久然面前。1997年,北京农林科学院根据玉米的科研和产业发展前景,决定加快玉米新品种的选育和推广,成立玉米研究中心。刚开始从事玉米育种3年的赵久然被委任为玉米中心主任,负责组建工作。

如何将分子技术运用于品种鉴定是一个重大课题。玉米用于生产的品种数以千计,光靠外表形态识别,别说农民,就连品种管理部门甚至育种家自己也很难分清。市场上张冠李戴、套牌侵权行为时有发生、难以遏制。把已经通过审定的、在生产中应用的、参加试验的、申请保护的品种都做一个DNA指纹,建立一个庞大的指纹库,任何品种只需与库存品种比对就知道它的真实身份,这件事的深远意义不言自明,但做起来却异常艰难。

见到玉米地一下子轻松了

品类的繁多,让“掰棒子”这个貌似最“狗熊”的工作一下子变得复杂起来。拆下一穗穗套着授粉袋的玉米,将同类材料收集在一个个透明的网袋中,并在记载本上详细地记录下材料的名称、组配任务和性状特点,如果有收玉米速度比赛,这恐怕会是一场速度最慢的收获。

云顶娱乐:海南:育种的“魔方”。玉米新品种的数量迅速增加,但赵久然始终没有忘记农业研究以生产需求为导向的初衷。“只有经得起生产实践检验、农民认可的才是好品种。”赵久然戏称玉米中心为“三少”单位:国家级项目少、SCI论文少、挂的牌子少。但育种的成果多,在生产中实用的成果多。“育种是一项决定企业成败和亿万农民生计的重要工作。我们的工作不仅为了完成课题,更重要是以需求为导向,以创造价值为核心。”在玉米中心已选育并审定的玉米品种中,目前正在生产上大面积种植推广的品种就有30多个,有5个被农业部列为主导品种。例如“京科968”高产籽粒玉米新品种,自2012年以来已经连续4年被农业部推荐为主导品种。而京科糯2000等系列糯玉米推广种植面积,多年来一直占据了我国糯玉米种植的半壁江山,极大地促进和改变了我国鲜食玉米产业状况。

2016年“京科968”的种植面积已经超过2000万亩。

“京科968”高产、优质、抗多种病害、适应性广的特性,使得赵久然的团队创下了一次品种技术转让费2000万元的最高纪录。而玉米中心选育出的京科糯2000等10多个系列鲜食糯玉米品种,更是占到了全国糯玉米种植面积的一半以上。

当地的黎族农民已经成为基地玉米授粉和收获材料的好帮手,每年春节,基地的科研工作者都是和当地的黎族农民一起过年。图为赵久然和黎族农民王进祥在玉米田里收集…
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当地的黎族农民已经成为基地玉米授粉和收获材料的好帮手,每年春节,基地的科研工作者都是和当地的黎族农民一起过年。图为赵久然和黎族农民王进祥在玉米田里收集种质材料。
编者按

农民最热切的需求是什么呢?当时赵久然的研究方向是玉米栽培技术。但他在实践中发现,很多技术的推广效果却不理想。比如地膜覆盖栽培技术,虽然能有效提高种植产量,可推广效果始终不温不火。原因是“使用这些技术需要增加较多投入和人工,有政府项目支持农民才有推广的积极性——给钱农民愿意做,不给钱农民就不愿意做。”而相比之下,农民对于良种的需求却始终不变。“任何时候,农民都在主动寻找更高产、更稳定的新品种。只要有好品种,好种子,农民就会积极推广使用。”赵久然说。

近几年,由他主持选育的“京科968”“京科青贮516”“京科糯2000”等品种以燎原之势迅速推广。据农业部统计,

“玉米是增产潜力最大的C4作物,并且每生产一公斤玉米籽粒,同时可以吸收3.3公斤二氧化碳,释放2.4公斤氧气。如果玉米再不需要灌溉,它不仅有生产粮食的功能,也有固碳放氧和节水的生态作用,还有什么比玉米更好的‘生态作物’?”

刚刚过去的2014年,可能是赵久然和他的团队最开心的一年,他们选育的京科968、京科665、nk718、京农科728等系列品种在生产上大面积推广,得到市场广泛的认可与农民的高度赞誉。其中京科糯2000多年来一直是我国糯玉米面积最大的主导品种;京科968面积快速上升,已成为“千万亩”级的主导品种;京农科728不但耐旱节水,耐密抗倒伏,而且实现了直收籽粒的全程机械化大面积生产。京科968雄性不育制种技术也获得成功,这项技术让制种母本实现雄性不育,不仅能够更好地保障种子的纯度质量,而且可以大大降低制种过程中控制授粉的人工成本。“在甘肃张掖,采用雄性不育化制种技术能够使每亩制种成本至少下降200元。有5万亩的京科968制种,就能够有1000万元的成本降低。这就是科研成果转化而成的生产力。”赵久然说。

“一个优秀的育种专家不仅要能钻进玉米地,还要能从玉米地中跳出来。钻进玉米地是看细节,细节决定成败,跳出玉米地是看全局和方向,路线对了头才能事半功倍一步一层楼。”赵久然说。2005年以来,逐渐形成了工程化育种的新思路,将几项行之有效的单项育种技术有机衔接综合运用。也即综合运用“GDY高大严选系技术、DH单倍体育种技术、IPT配合力测定技术、MAS分子标记辅助育种技术、DDD多年多点多生态区鉴定技术”等,再加上现代和育种装备和信息化手段,展开规模化的流水线作业。在这个新思路的指导下,玉米中心的育种效率大大提升。“虽然我们掌握的玉米材料还不太多,但在十多年时间里选育并审定玉米品种80多个,可以说成果丰硕。”
赵久然说。而这一育种方法被赵久然提炼并命名为“五位一体品种选育方法”,并获得国家发明专利。

在育种取得显著成就的同时,赵久然和他的团队构建的玉米品种DNA指纹库对促进中国种业发展也作出了突出贡献。这项工作最早可以追溯到1993年开展的种子同工酶技术,到后来的RAPD分子标记、SSR分子标记及SNP分子标记,分子技术日新月异。

除了严酷的“控水试验”,玉米中心基地里还有每亩20000株的“耐高密”试验,使授粉期处于5月份的“耐高温”试验等。“就有点像玩一个魔方,对齐一面两面容易,把六面都对齐是很难的。同样在育种中选育出具有一种或几种优点的品种并不难,难的是没有“缺陷”,往往是顾此失彼。哪个面都不能少,只有六个面都拼凑整齐了,才是一个完美的作品。”赵久然走在“耐高密”试验的玉米田埂上,掰着指头说:“高产、优质、多抗、广适、易制种,……育种过程中努力追求品种的‘零缺陷’,才能实现在生产推广中的低风险。这是我对商业化育种核心的理解”说到这儿,赵久然笑了,“绝对的‘零缺陷’玉米品种肯定是没有的,但是它可以通过遗传改良不断趋近,这也就是育种科研工作者的职责所在。”

如果不是穿着印有北京农林科学院玉米研究中心字样的白大褂,站在密如青纱帐般的玉米地里,面庞晒得黝黑的邢锦丰和一个普通的农民几乎看不出什么区别。正月初五的清晨七点,邢锦丰的家人,可能正在北京的家中煮下一锅“破五”的饺子。而这位研发了京科968雄性不育制种技术的副研究员此刻正在祖国宝岛最南端,海南三亚市南滨的南繁育种基地里。

走进赵久然的办公室,首先映入眼帘的是一张放满了玉米棒子的大桌子。“玉米是一种既平凡又神奇的作物。玉米是光合作用效率最高的农作物。玉米对我国粮食生产‘十连增’的贡献近60%……”如果聊起玉米,赵久然毫不掩饰自己的偏爱。

人才为明天蓄能

赵久然的微博名字叫“玉米团长”,这个团长领导的队伍可不一般,北京农林科学院玉米中心从1997年成立至今,研发培育并通过审定的玉米品种已有80多个,这支包括王元东、卢柏山、邢锦丰等在内,由30多位育种科研人员组成的“玉米团”已经成为我国玉米育种大军中数一数二的“先锋部队”。

在玉米中心的150亩基地里,有那么几亩玉米显得格外可怜。叶子完全干枯,玉米穗上的籽粒干瘪瘪的,细瘦得可怜。“这是研究抗旱品种所进行的破坏性控水实验。”赵久然告诉记者,这些玉米分别从拔节期、大喇叭口期、吐丝期等开始“一水不浇”,在海南的高温旱季里承受最残酷的缺水考验,为的是能够选育并鉴定出最抗旱的品种。

成功选育“京科2号”“京早13号”后,赵久然团队以每年审定5个以上玉米新品种的速度,充实着玉米中心的成果库。虽然战绩不俗,但在赵久然看来,玉米中心选育新品种的真正突破是在2005年以后。

赵久然认为一名育种家应该准确把握不同区域的需求及差异,不但要看到现在,也要看到未来。前些年,青贮玉米发展空间不大,但他坚信青贮玉米品种一定会有需求,提早选育出了“京科青贮516”等专用青贮玉米品种。果然,几年后国家调减籽粒玉米种植,实施粮改饲战略,青贮玉米产业迎来发展黄金期,青贮玉米品种有了用武之地。

在玉米中心的150亩基地里,有那么几亩玉米显得格外可怜。叶子完全干枯,玉米穗上的籽粒干瘪瘪的,细瘦得可怜。“这是研究抗旱品种所进行的破坏性控水实验。”赵久然告诉记者,这些玉米分别从拔节期、大喇叭口期、吐丝期等开始“一水不浇”,在海南的高温旱季里承受最残酷的缺水考验,为的是能够选育并鉴定出最抗旱的品种。

北京农林科学院玉米研究中心主任赵久然研究员,正月初四起个大早,带着年味乘早航班赶往位于三亚的南繁育种基地。为了省点机票钱,他们避开了北京到三亚的旅游热线,先到海口再换乘车到三亚。到达位于三亚南滨农场的育种基地时已经是满天繁星了。但熟悉的田野气息扑面而来,见到玉米田,一天的旅途劳累一下子消失了,立刻让这位从事玉米科研工作三十多年农业专家,显露出孩子般欢喜的神情。“羊年春节晚来了一些,避开了玉米授粉高峰时节,育种人员难得像今年这样回家过了个团圆年,但在南繁育种基地过春节也别有情趣。”

北京农林科学院内的一栋白色实验楼,便是玉米中心所在。楼内,科研人员忙忙碌碌,育种部、测试部、研发部等部门分门别类,各种实验设备一应俱全。而在玉米中心创办之初,7间临时办公室、8万元启动资金、4亩试验田便是当时全中心上下7名职工的全部家当。这个变化,发生在不到20年间。

云顶娱乐,每年的九十月份都是赵久然最忙碌的时候,黄淮海、东华北的玉米渐次成熟,他主持研发的籽粒玉米、青贮玉米、鲜食玉米品种表现怎样?农户种植是否又实现了增产增收?这些都需要他实地去了解、调研。

如果不是穿着印有北京农林科学院玉米研究中心字样的白大褂,站在密如青纱帐般的玉米地里,面庞晒得黝黑的邢锦丰和一个普通的农民几乎看不出什么区别。正月初五的清晨七点,邢锦丰的家人,可能正在北京的家中煮下一锅“破五”的饺子。而这位研发了京科968雄性不育制种技术的副研究员此刻正在祖国宝岛最南端,海南三亚市南滨的南繁育种基地里。

见到玉米地一下子轻松了

如此的资金困难在玉米中心成立的最初几年并不少见。但相比资金上的困难,最让赵久然着急的是育种资源的不足。玉米种质材料是育种必须的基础资源。“育种也好像采矿,找不到富矿区和原料,也就不可能出来宝石和金子”赵久然说,玉米中心成立之初,只有区区几份玉米材料,与其他科研机构动辄上万份的材料库相比真是相形见绌。为此,他四处奔波。比如,寻求兄弟单位、相关课题组和老师的友情支持。有一次他路过一个城市,遇到有人正用玉米喂鸽子,他还抓回来一把当做种质材料。

玉米研究中心设有一条咨询热线,电话的另一头有同行专家、管理部门的领导、企业老总,但更多的是基层农技人员和农户。赵久然的许多时间用在了电话科普上。北京市房山区农民韩凤岭想试种鲜食玉米,多年前找到赵久然,赵久然给了他试种的种子,教给他种植要领,他越种越多,现在成了专业种植京科糯鲜食玉米的大户,每年收入上百万元。多年来,得到过赵久然指导的人不计其数,通过种他的品种增产增收的农民更是千千万万。

他们选育出的抗旱高产品种“京单28”使北京得以在2007年开始大规模推广“雨养旱作玉米节水科技工程”,使京郊玉米生产基本实现了“零灌溉”,平均每亩玉米可以节水至少50吨以上。

赵久然的微博名字叫“玉米团长”,这个团长领导的队伍可不一般,北京农林科学院玉米中心从1997年成立至今,研发培育并通过审定的玉米品种已有80多个,这支包括王元东、卢柏山、邢锦丰等在内,由30多位育种科研人员组成的“玉米团”已经成为我国玉米育种大军中数一数二的“先锋部队”。

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——记北京农林科学院玉米研究中心主任赵久然

北京农林科学院玉米研究中心主任赵久然研究员,正月初四起个大早,带着年味乘早航班赶往位于三亚的南繁育种基地。为了省点机票钱,他们避开了北京到三亚的旅游热线,先到海口再换乘车到三亚。到达位于三亚南滨农场的育种基地时已经是满天繁星了。但熟悉的田野气息扑面而来,见到玉米田,一天的旅途劳累一下子消失了,立刻让这位从事玉米科研工作三十多年农业专家,显露出孩子般欢喜的神情。“羊年春节晚来了一些,避开了玉米授粉高峰时节,育种人员难得像今年这样回家过了个团圆年,但在南繁育种基地过春节也别有情趣。”

本期“走近育种家”带您走进北京农科学院玉米研究中心的南繁育种人,这支成立于近20年前的“玉米团”,在团长赵久然的带领下,已经研发培育并通过审定的玉米品种达80多个之多,其中更有京科968、京科糯2000等明星产品。请看——

1992年底,赵久然回到北京农科院工作。在深入思索农民需求后,他决定将研究方向从玉米栽培转向玉米新品种选育。“优良品种、优质种子,再加上相配套的简便易行、行之有效的栽培技术是农民最需要的农业技术。他们不需改变生产方式或增加投入,就可以实现增产增收,因而也是最容易推广的技术。”赵久然说。

技术上的难在于前所未有,环境上的难在于反对声音不绝于耳。赵久然顶住压力,克服阻力,潜心研究,终于建成了具有巨大创新意义的玉米DNA指纹库。如今,指纹库中有2.8万个品种的标准指纹,任何品种不用种植,用种子、叶片或植株任何部位提取DNA指纹与库里的标准指纹比对,一天之内就可以确定品种的身份。

如果不是穿着印有北京农林科学院玉米研究中心字样的白大褂,站在密如青纱帐般的玉米地里,面庞晒得黝黑的邢锦丰和一个普通的农民几乎看…

除了严酷的“控水试验”,玉米中心基地里还有每亩20000株的“耐高密”试验,使授粉期处于5月份的“耐高温”试验等。“就有点像玩一个魔方,对齐一面两面容易,把六面都对齐是很难的。同样在育种中选育出具有一种或几种优点的品种并不难,难的是没有“缺陷”,往往是顾此失彼。哪个面都不能少,只有六个面都拼凑整齐了,才是一个完美的作品。”赵久然走在“耐高密”试验的玉米田埂上,掰着指头说:“高产、优质、多抗、广适、易制种,……育种过程中努力追求品种的‘零缺陷’,才能实现在生产推广中的低风险。这是我对商业化育种核心的理解”说到这儿,赵久然笑了,“绝对的‘零缺陷’玉米品种肯定是没有的,但是它可以通过遗传改良不断趋近,这也就是育种科研工作者的职责所在。”

在工作后不久,赵久然主动申请到北京远郊延庆县蹲点搞科研。理由是郊区虽然条件更艰难,但能获得生产实践的第一手信息。赵久然在延庆一“蹲”就是6年。在这期间,他的足迹遍布延庆县所有乡镇。6年间,赵久然在实践一线参与、完成了许多科研项目,在中低产田开发、旱作农业、保护性耕作、地膜玉米栽培等领域积累了宝贵的经验。更为重要的是,6年摸爬滚打在田间地头,使赵久然更加清晰地看到了农民的需求。“农业研究应该以生产需求为导向,从生产实践中寻找研究课题,再将研究结果运用到生产实践中。”

责任编辑:朱瑞

品类的繁多,让“掰棒子”这个貌似最“狗熊”的工作一下子变得复杂起来。拆下一穗穗套着授粉袋的玉米,将同类材料收集在一个个透明的网袋中,并在记载本上详细地记录下材料的名称、组配任务和性状特点,如果有收玉米速度比赛,这恐怕会是一场速度最慢的收获。

他们选育出的抗旱高产品种“京单28”使北京得以在2007年开始大规模推广“雨养旱作玉米节水科技工程”,使京郊玉米生产基本实现了“零灌溉”,平均每亩玉米可以节水至少50吨以上。

工程化育种:从“京科2号”到80个品种

赵久然有个昵称叫“玉米团长”,他很中意这个名字,他说:“玉米是我的工作,我带领着一支年轻实干的玉米科研团队,不断进行着玉米科技创新工作。”多年来赵久然的团队一直本着以科研为基础,以需求为导向,以创造价值为核心的理念,培育在生产中有价值的品种。团队拥有立体的全方位品种体系,籽粒玉米、鲜食玉米、青贮玉米育种齐头并进。

不断趋近零缺陷是育种科研职责所在

即使每年如候鸟般追着太阳育种,一个新的品种,从开始选系到配制杂交组合,再到多年多点试验,通过审定,实现推广,都需要近10年的时间。“一颗好种子,从育种田到农民田,是一个漫长的过程。育种人员清楚南繁的重要性,因此即使时常放弃过“团圆年”也要来南繁,他们有自己的信念、目标和追求,痛并快乐地工作着!

新品种选育是一个漫长、冗杂的过程。科研人员要将具有不同优点的玉米材料进行杂交,将适合生产需要的好组合鉴定出来,万里挑一选择出高产、稳定的新品种。整个过程耗时近10年。在长期的材料积累、玉米选育过程中,感觉犹如在黑暗中摸索,一个优秀新品种的成功选育很大部分要靠“碰运气和凑巧”。而审视全国上千家育种公司、科研机构内800多个玉米育种课题组,能持续培育出高产品种者寥寥无几。

一次赵久然和同事去爬山,边走边聊如何能选育出比“京科糯2000”更好的鲜食糯玉米品种,聊着聊着突发灵感,想选育在同一个果穗上既有甜粒又有糯粒并且叶酸含量高的甜加糯营养强化型品种。明确了方向,他马上着手种质鉴定和创新,加上分子标记辅助,很快选育出了现在的“京科糯928”“农科玉368”等系列甜加糯新型糯玉米品种,叶酸含量达到每百克籽粒300微克以上,是一般糯、甜玉米叶酸含量的四到五倍。

2月底3月初,正是南繁基地收获育种材料的时候,从事大田玉米育种的副研究员王元东扎进玉米田垄间,将收集起的一袋袋材料挨个贴好标签。“每一行玉米收获的是一种种质材料,有着自己的“家谱”,每亩地有四百多行玉米,算下来,这么一片100多亩的育种基地要收获好几万种材料。如果把哪个玉米穗放错了袋子,或者把标签贴错了,那整个实验过程就都前功尽弃。”王元东告诉记者。

“京科968”高产、优质、抗多种病害、适应性广的特性,使得赵久然的团队创下了一次品种技术转让费2000万元的最高纪录。而玉米中心选育出的京科糯2000等10多个系列鲜食糯玉米品种,更是占到了全国糯玉米种植面积的一半以上。

迎难而上:从零起步到自我造血

“京科968”高产、优质、多抗、广适,既能降低生产成本,又符合当前减肥减药的绿色农业发展趋势,深受广大农民喜爱。“京科青贮516”是专用青贮玉米品种,在粮改饲实践中大显身手,不但生物产量高,适收期长,而且干物质、淀粉含量等各项指标都能达到一级,是专用青贮玉米的典型代表,平均亩产可达5吨以上,被多家大型种植养殖企业优先选用。“京科糯2000”自2006年通过国审以来,一直是我国种植面积最大的鲜食玉米品种,引领了鲜食糯玉米的育种和产业方向。“京科糯2000”还是我国第一个在国外通过审定的玉米品种,也是越南、韩国等“一带一路”国家的主栽品种。吉林省多家鲜食玉米种植加工企业每年出口的“京科糯2000”速冻玉米穗数以亿计。还有首批通过国审的机收籽粒品种“京农科728”,突破了黄淮海夏玉米机收籽粒瓶颈。经多点试验和大面积示范证明,这个品种不仅早熟、耐密宜机收,而且耐旱节水,适应性非常广,已成为京津冀农业协同发展的主推品种。

2月底3月初,正是南繁基地收获育种材料的时候,从事大田玉米育种的副研究员王元东扎进玉米田垄间,将收集起的一袋袋材料挨个贴好标签。“每一行玉米收获的是一种种质材料,有着自己的“家谱”,每亩地有四百多行玉米,算下来,这么一片100多亩的育种基地要收获好几万种材料。如果把哪个玉米穗放错了袋子,或者把标签贴错了,那整个实验过程就都前功尽弃。”王元东告诉记者。

人生选择:从栽培到育种

赵久然注重培育品种,更注重培养育种人才。团队中只有他是“60后”,其他都是1997年玉米中心成立以后毕业的年轻人,现在团队主力是“70后”,赵久然向他们传授育种理念和方法,随时随地交流讨论,充分发挥每个人的特长,使其施展才华。鲜食玉米育种专家卢柏山获得了中国种子协会评选的首届鲜食玉米育种领军人物;研究员王元东获得了农业部颁发的粮食生产先进科技工作者;硕士毕业刚3年的张如养也很快进入角色,成为分子育种创新团队的骨干。

“玉米是增产潜力最大的c4作物,并且每生产一公斤玉米籽粒,同时可以吸收3.3公斤二氧化碳,释放2.4公斤氧气。如果玉米再不需要灌溉,它不仅有生产粮食的功能,也有固碳放氧和节水的生态作用,还有什么比玉米更好的‘生态作物’?”

秋后的内蒙古通辽一片金黄色。成熟的玉米棒子在地里高昂着头,等待收割机的“检阅”。在这个玉米播种面积占1800万亩的农业大市,“京科968”是个热门词汇——一半以上的玉米地种的都是这个品种。而“京科968”的选育者,正是北京农林科学院玉米中心。“‘京科968’是玉米中心工程化育种的产物之一。”赵久然说。

在中国,有一个名字与玉米密不可分,那就是赵久然。赵久然是北京农林科学院玉米研究中心主任、农业部玉米专家指导组组长,从2001年至今,他主持培育的品种有100多个品次通过审定,被农业部列为主导品种的就有5个,“京科968”的种植面积在全国近千个推广品种中位列第三;他带领团队构建的DNA指纹库为两万多个品种建立了分子身份证,从此品种鉴定化繁为简;他研发并推广应用的单倍体育种技术,大幅提升了育种效率,使育种工程化成为现实……这些成就促进了种业发展,为亿万农民带来了财富,也彰显了一个育种家的奉献情怀。

功夫不负苦心人。2000年,玉米中心选育的“京科2号”“京早13号”两个品种通过北京市审定,开始农业示范推广。“这是我们培育的第一批新品种,玉米中心开始有了自我造血功能。”

“玉米团长”的玉米情怀

秋季大概是北京农林科学院玉米中心主任赵久然最喜欢的季节。玉米地里沉甸甸的玉米棒子、农民笑逐颜开的笑脸,都会让这位自称“玉米团长”的育种专家感到满足。今年秋季,赵久然的喜悦更多一重。在最新公布的2014-2015年度中华农业科技奖获奖名单中,赵久然及其团队名列其中。作为与玉米结缘30年的育种专家,赵久然最爱说的一句话是:“只有农民认可的才是好品种,农业研究要以需求为导向。”

品种帮农民增收

赵久然的另一大贡献是研发并利用单倍体育种技术,创制了大量玉米新种质材料。单倍体育种是现代生物育种的支柱技术。和常规育种相比,一是快,过去获得一个纯系需要繁育6代以上,现在只要两代。二是纯,获得纯系的性状稳定而整齐。三是准,快速选择和淘汰,加快了有利基因积累。四是工程化,多部门协调配合育种,整个过程可设计,结果可预见。北京农林科学院用这项技术创制了5万多个有利用价值的双单倍体纯系,通过科企合作分发给全国40多家单位,很多单位利用双单倍体纯系配出品种通过审定,传统的个体手工作坊式的经验育种已转变为现代化大规模流水线式的工程育种。

创新促种业发展

2015年,农业部开始实施主要农作物分子身份体系构建,2017年,由赵久然牵头组织全国近30家单位申报的主要农作物分子身份检测技术与应用获得了科技部立项支持。目前,DNA指纹鉴定技术得到了业界广泛的认可和使用,为玉米种子质量检测、品种管理、品种权保护、侵权案司法鉴定、企业维权、农业科研教学等带来了极大的便利。