在大豆育種領(lǐng)域,有一家科研單位蜚聲中外——它在十幾年里,總共育成了17個(gè)高產(chǎn)廣適應(yīng)、高蛋白、高油、無(wú)豆腥味大豆系列新品種,其中多個(gè)品種在全國(guó)乃至世界上都具有突破性意義,累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益50多億元。
它就是依托河北省農(nóng)科院糧油所大豆研究中心設(shè)立的國(guó)家大豆改良中心石家莊分中心。6月初,該中心和中心主任張孟臣分獲省委、省政府命名的河北省“巨人計(jì)劃”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和領(lǐng)軍人才榮譽(yù)稱號(hào)。
在品質(zhì)育種上引領(lǐng)研究方向
大豆一直是河北省主要的糧食與油料作物之一。但是在上世紀(jì)80年代中期以前,河北還沒(méi)有自己的當(dāng)家品種,以種植東北、山東的品種為主。由于外地品種有其地域性和適應(yīng)性,在該省種植時(shí)不同程度地存在著抗性差、生育期長(zhǎng)、產(chǎn)量低等問(wèn)題,致使全省的大豆畝產(chǎn)一直在80公斤左右徘徊。
“一定要培育出適應(yīng)河北地域的高產(chǎn)品種,甩掉大豆低產(chǎn)省的帽子。”雖然剛剛接觸大豆育種,但是張孟臣有股子初生牛犢不怕虎的沖勁。
當(dāng)時(shí),省農(nóng)科院油料室的科研條件極為簡(jiǎn)陋。幾間辦公室,幾張桌子,一些簡(jiǎn)單的儀器設(shè)備,再加上幾十畝試驗(yàn)田,就是他們的全部家當(dāng)。就是在這種條件下,張孟臣和他的助手們硬是靠著自己多年的勤奮努力,育成了早熟高產(chǎn)品種“冀豆7號(hào)”,并首創(chuàng)了我國(guó)夏大豆畝產(chǎn)316.6公斤的最高產(chǎn)量記錄,使河北省大豆畝產(chǎn)提高到100公斤以上,結(jié)束了大豆低產(chǎn)省的歷史。
“冀豆7號(hào)”育成后,張孟臣的大豆育種研究進(jìn)入了爬坡和徘徊階段。為了應(yīng)對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)大豆生產(chǎn)、科研的新挑戰(zhàn),他遠(yuǎn)赴美國(guó)Illinois大學(xué)等國(guó)際知名科研單位開展合作研究,在學(xué)習(xí)掌握分子生物學(xué)等前沿技術(shù)的同時(shí),引進(jìn)了一批國(guó)外優(yōu)異種質(zhì)資源。
回國(guó)后,張孟臣帶領(lǐng)課題組開展了大豆遺傳資源多樣性、分子標(biāo)記輔助大豆育種、輪回群體選擇方法等方面的研究工作,在此基礎(chǔ)上,先后育成了歷年國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)蛋白質(zhì)產(chǎn)量最高的冀豆12號(hào),油分含量最高(高于國(guó)外進(jìn)口大豆2-3個(gè)百分點(diǎn))的冀黃13號(hào),填補(bǔ)我國(guó)無(wú)腥大豆空白的五星1號(hào)等品種。
近幾年,張孟臣團(tuán)隊(duì)又相繼育成了高蛋白大豆冀豆15號(hào),高油大豆“冀nf58”、冀豆17號(hào)以及具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)腥大豆五星2號(hào)、五星3號(hào)等國(guó)審品種,形成了高蛋白、高油、無(wú)腥味大豆品種系列。
統(tǒng)計(jì)顯示,“十五”以來(lái),張孟臣主持育成高蛋白、高油、無(wú)腥大豆系列品種16個(gè),其中國(guó)家審定10個(gè),不僅在早熟高產(chǎn)育種研究方面處于全國(guó)領(lǐng)先地位,在品質(zhì)育種上也引領(lǐng)了全國(guó)研究方向。在全國(guó)大豆區(qū)域試驗(yàn)中,張孟臣主持育成的大豆品種在5年參試中占據(jù)了4個(gè)年次的品質(zhì)第一位。
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)世界科技前沿
大豆育種是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。一個(gè)優(yōu)良品種的育成,需要對(duì)上千份資源進(jìn)行鑒定優(yōu)選,進(jìn)而進(jìn)行親本選配、組合雜交,還要經(jīng)過(guò)若干代的篩選、觀察、培育,時(shí)間大都在10年以上。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都會(huì)功虧一簣。所以,張孟臣非常重視團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。他說(shuō),“巨人”團(tuán)隊(duì)能夠取得令國(guó)內(nèi)外同行仰慕的成就,首先是人團(tuán)結(jié),團(tuán)結(jié)就是力量;此外,這里匯集了包括資源創(chuàng)新、品種選育、分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、技術(shù)開發(fā)等多方面的高層次人才,形成了團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的強(qiáng)大合力。
張孟臣還十分重視研究生的培養(yǎng)和與國(guó)內(nèi)外同行的交流,先后選派團(tuán)隊(duì)人員到國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)的分子生物學(xué)、輔助育種方法及生產(chǎn)技術(shù)等,并先后聘請(qǐng)了美國(guó)等國(guó)家的10多位著名分子遺傳學(xué)家、植物遺傳育種學(xué)家、植物病理專家、遺傳轉(zhuǎn)化研究專家等前來(lái)講學(xué)與開展技術(shù)培訓(xùn)。
通過(guò)長(zhǎng)期與國(guó)內(nèi)外前沿學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的交流與合作,再加上常年堅(jiān)持不懈地開展引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,張孟臣和他的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在大豆種質(zhì)資源創(chuàng)新、輪回群體選擇、回交導(dǎo)入系構(gòu)建等方面的研究走在了前列。其中,他們創(chuàng)制的蛋白質(zhì)52.99%、脂肪含量24.11%、水溶性蛋白含量43.1%以及免疫大豆花葉病毒6個(gè)株系的優(yōu)異種質(zhì)均居國(guó)際領(lǐng)先水平。
畝產(chǎn)300公斤不是夢(mèng)
上世紀(jì)90年代中期我國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)開放以后,國(guó)外轉(zhuǎn)基因大豆如潮水般涌了進(jìn)來(lái),中國(guó)非轉(zhuǎn)基因大豆遭遇了前所未有的困難。作為一名大豆育種專家,張孟臣感到身上的擔(dān)子十分沉重。
“我們雖然無(wú)法阻擋國(guó)外轉(zhuǎn)基因大豆涌入中國(guó),但是有責(zé)任、有義務(wù)和全國(guó)大豆科技工作者共同奮斗,提高中國(guó)大豆的品質(zhì)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。”張孟臣說(shuō)。
在大豆育種方面,他和他的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將瞄準(zhǔn)“穩(wěn)定突破300公斤超高產(chǎn)”這個(gè)目標(biāo),充分應(yīng)用我國(guó)豐富的基因資源,緊跟科技發(fā)展步伐,將分子標(biāo)記輔助大豆育種、輪回群體選擇方法、回交導(dǎo)入系構(gòu)建等技術(shù)更多地應(yīng)用到育種實(shí)踐中去,同時(shí)加快“南繁”步伐,縮短育種進(jìn)程,增強(qiáng)品種的適應(yīng)性。
目前,張孟臣和他的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)育成的大豆系列品種,種植面積占全省大豆面積的70%以上,在國(guó)內(nèi)累計(jì)創(chuàng)造了50多億元的經(jīng)濟(jì)效益。