近日,抗赤霉病小麦新品种“扬麦53”示范观摩会在江苏省扬州市举行,来自全国的专家学者、种业企业代表、种植大户齐聚一堂,共同见证“扬麦53”亮眼的田间“答卷”:抗病与高产可以兼得,绿色与丰产能够共赢。
小麦赤霉病,是全球粮食生产的重大威胁,也是我国粮食安全的“心头之患”。半个多世纪以来,江苏里下河地区农业科学研究所小麦遗传育种团队,一代代科研人扎根田间、接续奋斗,接续攻克这一世界性难题,利用分子育种实现精准培育,成功育成突破性的抗赤霉病高产优质小麦新品种,筑牢国家粮食安全防线,为全球抗赤霉病育种贡献“中国方案”。
直面世界性难题——
赤霉病威胁重重,攻坚迫在眉睫
小麦作为我国重要粮食作物,是保障口粮安全的核心作物。小麦赤霉病由禾谷镰刀菌引发,是暴发性、世界性流行病害,堪称小麦生产的“头号杀手”。这种病害极具破坏性,一旦暴发,不仅会导致小麦大幅减产,重病田块减产可达50%以上,严重时甚至绝收;更致命的是,病菌会产生被世界卫生组织列为Ⅲ类致癌物的赤霉毒素,污染小麦籽粒后,会直接危害人畜健康,破坏粮食产业链安全。
数据显示,近10年我国小麦赤霉病已5次大范围暴发,是全球受赤霉病危害最严重的国家。2012年,赤霉病席卷苏皖鲁豫等麦区,发病面积高达1.7亿亩,重病区域病穗率高达50%~70%,重病田颗粒无收。
近年来,受气候变化、耕作制度调整等因素影响,赤霉病发病范围持续北扩西移,突破了传统长江中下游重发区界线,蔓延至黄淮小麦主产区,直接威胁全国六成以上小麦生产安全。据全国农业技术推广服务中心预测,2026年,全国小麦赤霉病预计发生面积达1.4亿亩,长江流域、江淮及黄淮麦区流行风险居高不下,防控形势异常严峻。
长期以来,我国主要依赖化学农药防控赤霉病,部分年份需喷洒2至4次药剂,不仅防控效果有限,还大幅增加种植成本,农药残留还会污染土壤和水源,破坏生态环境,更无法从根源上阻断毒素污染。
“赤霉病可防不可治,一旦发病便难以挽回损失,培育高抗赤霉病小麦新品种,是实现‘少打药、多打粮、保安全’的唯一根本出路。”江苏里下河地区农业科学研究所小麦研究室研究员高德荣直言,攻克小麦“顽疾”,是保障粮食安全必须打赢的硬仗。
接力深耕数十载——
从经验育种到精准育种,破解核心密码
我国抗赤霉病育种之路,是一场跨越半个多世纪的接力赛,凝聚了一代代育种人的坚守与智慧、汗水与心血。
20世纪70年代,我国抗赤霉病育种艰难起步。江苏太湖地区农业科学研究所科研人员迎难而上,培育出抗赤霉病品种“苏麦3号”,这是全球公认的抗赤霉病种质资源,虽因农艺性状差、产量偏低无法大面积推广,却为后续育种留存了珍贵“基因火种”,填补了我国抗病种质空白。
20世纪90年代,在国家科技攻关计划、“863计划”的支持下,中国工程院院士、里下河地区农业科学研究所研究员程顺和接过接力棒,带领团队扎根长江下游赤霉病重灾区,开启了漫长的攻坚之路。彼时没有先进设备,科研人员靠“一把尺子、一杆秤、一双慧眼”,日复一日在田间观察、记录、筛选,顶着高温酷暑、风吹日晒,逐株鉴定抗病性与丰产性。面对“抗病不高产”的行业痛点,程顺和创造性提出全新育种路线:选用综合丰产性好、赤霉病轻的亲本配组,后代重点保持丰产性、兼顾抗病性。
历经数十年坚守,程顺和带领团队成功育成以“扬麦158”为代表的一批中抗赤霉病小麦品种,将扬麦品种抗性从“中感”提升至“中抗”水平,初步实现了抗病性与产量的协同提高。“扬麦158”成为20世纪末我国种植面积最大的小麦品种,有效缓解了赤霉病危害,为后续高抗品种培育奠定了坚实基础。
进入新世纪,赤霉病暴发愈发频繁,中抗品种已无法满足生产需求,培育高抗品种迫在眉睫。全球范围内,小麦赤霉病抗性长期徘徊在中抗水平,无数团队尝试突破,收效甚微。在国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项支持下,高德荣接过重任,带领团队迎难而上,沉下心深耕扬麦自身抗赤霉病遗传资源,解析扬麦的抗病遗传基础,先后通过遗传连锁分析、全基因组关联分析等,从扬麦骨干品种中成功挖掘出多个抗赤霉病主效位点,为分子聚合育种之路提供了支撑。
团队成员继续攻关,历经10余年,扎根实验室和试验田,面对资源局限、性状聚合难度高等困难,经历反复失败,始终咬牙坚守,终于突破了单一抗源的局限,聚合多个抗性位点,搭建起全新的抗病育种技术体系。2021年育成“扬麦33”,赤霉病抗性得到显著提升,实现了我国小麦抗赤霉病育种从“中抗”到“高抗”的历史性突破。但团队并未止步,他们发现“扬麦33”存在抗倒性不足、品质偏弱等短板,离大面积推广还有差距。
接续奋斗,永不止步。2022年以来,在国家农业生物育种重大专项支持下,团队成员攻坚克难,历经4年精准定向改良,成功选育出集抗赤霉病和白粉病、高产、优质的“扬麦53”,实现了我国抗赤霉病高产优质小麦品种“从0到1”的重大突破。
良种落地显实效——
抗病高产双突破,端牢中国饭碗
历经半世纪深耕,“扬麦53”成为抗病、高产、优质、抗倒协同突破的“六边形战士”,以其赤霉病抗性和综合性状的卓越表现,成为我国小麦抗赤霉病育种的先锋品种。该品种精准聚合4个抗赤霉病主效基因、抗白粉病基因Pm21、优质中强筋关键基因,实现了抗病、高产、优质性状的聚合,克服了长期以来“抗病不高产、高产不优质”的产业痛点。在国家级试验中,“扬麦53”赤霉病抗性连续3年稳定达到抗(R)级,抗病性能稳居全球领先水平;相较“扬麦33”,抗倒伏能力大幅提升,生产试验较对照品种增产10%以上,产量优势突出;品质达到优质中强筋标准,可完美适配馒头、面条等优质面食加工需求,实现了抗病性、丰产性、商品性的全面突破。在江苏及湖北随州、襄阳、潜江和安徽安庆、六安等地示范种植,均获一致好评。“扬麦53”出苗齐、叶色秀、根系发达,分蘖多且粗壮,丰产性优良。2024年江苏东台试验种植遭遇暴雨,在其他品种受灾时,“扬麦53”表现稳产,每亩比对照多收100斤,用实打实的表现证明了抗病和丰产可以“并行”。
从科研突破到产业落地,“扬麦53”的推广成效同样亮眼。2025年该品种通过国家审定,同年入选中国农业重大科技新成果,2026年成功入选国家农作物主导品种目录,2026年秋播预计推广面积突破100万亩,快速从试验田迈向大面积生产。这一品种的推广,彻底改变了小麦赤霉病防控过度依赖化学农药的局面,从源头上阻断病害暴发风险,每亩可为农户增收节支约200元,真正实现“少打药、多打粮、稳收益”,同时填补了我国抗赤霉病优质中强筋品种的市场空白,延伸小麦全产业链价值,为长江中下游麦区粮食稳产增收、产业升级提供了有力支撑。
从“苏麦3号”的艰难起步,到“扬麦158”的阶段性突破,再到“扬麦33”“扬麦53”的历史性突破,我国抗赤霉病育种的每一步跨越,都离不开育种人那份甘于寂寞、勇于攻坚、永不言弃的坚守,更离不开国家农业重大科研项目的持续支持。目前,在我国农业生物育种等重大项目的持续支持下,发挥我国制度优势,我国科学家联合攻关,创制的抗赤霉病育种技术路线与核心种质资源已在全国共享,获得国际同行高度认可,为全球抗赤霉病育种贡献了完整的中国技术、中国方案。未来,我国科学家将继续深耕分子育种前沿技术,持续选育绿色多抗、高产优质小麦新品种,配套轻简化栽培技术,实现“从1到N”的跨越,筑牢国家粮食安全防线,用自主良种端牢中国人自己的饭碗。(李丽颖)




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