京麥6號(hào)大面積示范應(yīng)用

張鳳蘭指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行白菜雜交授粉

趙昌平主任在田間調(diào)查

通州區(qū)大面積種植的京秋3號(hào)

京科糯2000

趙久然研究員在鮮食玉米田間調(diào)研

　　近年來(lái)，隨著科技體制改革不斷深入，科技政策環(huán)境的不斷優(yōu)化，本市自主創(chuàng)新能力明顯提升，一批立足自主創(chuàng)新、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題的優(yōu)秀科技成果，在服務(wù)北京經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量的同時(shí)，摘得了北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，成為引領(lǐng)首都科技創(chuàng)新發(fā)展的典范。

　　今天，我們將帶您走進(jìn)北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的榮譽(yù)殿堂，重點(diǎn)介紹一批惠及民生的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域優(yōu)秀科技成果。這些成果與百姓生活息息相關(guān)，讓百姓享受到了科技創(chuàng)新為生活帶來(lái)的實(shí)惠，也為發(fā)展首都現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、促進(jìn)都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系建設(shè)提供了有力的科技支撐。希望通過(guò)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的引領(lǐng)示范，在全社會(huì)營(yíng)造良好的創(chuàng)新氛圍，激勵(lì)更多科技人才銳意進(jìn)取、勇攀高峰，為首都科學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。

　　20余年攻關(guān) 圓雜交小麥之夢(mèng)

　　小麥是世界第一大作物，卻也是唯一沒(méi)有成功實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)利用的糧食作物。雜交小麥抗逆力較強(qiáng)，又能充分利用水肥，增產(chǎn)幅度可達(dá)10%至20%，全國(guó)小麥一半種它，就能多養(yǎng)活三千萬(wàn)人口。但與聲勢(shì)煊赫的雜交水稻相比，雜交小麥似乎有些冷寂。

　　正是由于這些優(yōu)勢(shì)的存在，各國(guó)一直都在努力尋求開(kāi)發(fā)利用小麥雜種優(yōu)勢(shì)的途徑與方法。然而，雜交小麥作為世界性難題，全世界已進(jìn)行了50多年的不懈研究，仍未有實(shí)質(zhì)性成果。2000年以前我國(guó)雜交小麥研究主要以跟蹤發(fā)達(dá)國(guó)家的“三系法”和“化殺法”為主，始終未能克服某些科學(xué)難題。

　　“笑著進(jìn)來(lái)，哭著出去。”不少人這樣形容雜交小麥研究， “從遺傳上看，水稻和玉米是兩倍體，而小麥?zhǔn)橇扼w，注定了其雜交育種的復(fù)雜性。”北京雜交小麥工程技術(shù)研究中心主任趙昌平說(shuō)。

　　在國(guó)家科技部和北京市科委等部門(mén)支持下，北京雜交小麥工程技術(shù)研究中心迎難而上，歷經(jīng)近20余年的攻關(guān)，終于在二系雜交小麥上取得了突破性進(jìn)展。創(chuàng)建的“中國(guó)二系雜交小麥技術(shù)體系”，率先進(jìn)入示范應(yīng)用階段，并引領(lǐng)了國(guó)際雜交小麥發(fā)展方向。該項(xiàng)目于2011年榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　中國(guó)首創(chuàng) 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

　　我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的二系雜交小麥技術(shù)體系，創(chuàng)造性地提出了“小麥雄性育性的相對(duì)性原理”和“小麥光溫敏不育系選育的四條途徑”，系統(tǒng)研究了二系雜交小麥的異交生物學(xué)規(guī)律和小麥光溫敏不育的信號(hào)傳導(dǎo)途徑與細(xì)胞學(xué)特征，闡明了小麥光溫敏不育的遺傳特點(diǎn)與利用途徑。率先創(chuàng)制了一批不育類型廣泛的BS系列冬性光溫敏不育系，創(chuàng)制出增產(chǎn)10%至20%的雜交小麥新組合30余份，審定“京麥6號(hào)”和“京麥7號(hào)”等8個(gè)雜交小麥新品種。項(xiàng)目建立了二系雜交小麥制種技術(shù)模式和規(guī)程，大面積制種產(chǎn)量已達(dá)260公斤/畝，制種純度達(dá)98%。

　　雜交水稻之父袁隆平院士對(duì)此給出了高度評(píng)價(jià)：“中國(guó)二系雜交小麥技術(shù)體系的率先創(chuàng)立，是中國(guó)原創(chuàng)性成果，居世界領(lǐng)先，是作物科學(xué)的一項(xiàng)重大突破。成果被公認(rèn)為將對(duì)提升世界糧食生產(chǎn)發(fā)揮重大作用，是繼雜交水稻之后又一重大成果。”

　　走向國(guó)際 打造首個(gè)雜交小麥產(chǎn)業(yè)平臺(tái)

　　中國(guó)的雜交小麥，直至今日，其它國(guó)家仍望塵莫及。中國(guó)二系雜交小麥正快速進(jìn)入大面積應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并積極走向國(guó)際化。

　　到今年，雜交小麥已推廣種植200多萬(wàn)畝，遍及北京、天津、河北、山西等十余個(gè)省市，平均增產(chǎn)達(dá)15%以上。常規(guī)小麥的增產(chǎn)幅度，只有它的一個(gè)零頭。

　　2011年，中國(guó)種子集團(tuán)有限公司與北京市農(nóng)林科學(xué)院共同投資設(shè)立中種雜交小麥種業(yè)（北京）有限公司，打造了全球首個(gè)雜交小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)。目前，公司在全國(guó)不同生態(tài)區(qū)建立雜交小麥測(cè)試網(wǎng)點(diǎn)24個(gè)，建立了雜交小麥萬(wàn)畝制種基地1個(gè)，國(guó)際育種試驗(yàn)站兩個(gè)。雜交小麥已列入北京萬(wàn)畝現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，“京麥6號(hào)”進(jìn)入北京市小麥良種補(bǔ)貼。

　　中巴合作拉開(kāi)了雜交小麥產(chǎn)業(yè)走向國(guó)際的序幕。2012年巴基斯坦大面積試種，平均增產(chǎn)30%以上，深受當(dāng)?shù)胤N子企業(yè)和農(nóng)戶的歡迎。利馬格蘭、蓋茨基金、CIMMYT等國(guó)際組織和跨國(guó)集團(tuán)正積極尋求與我方合作推廣雜交小麥。2012年11月亞太種子協(xié)會(huì)年會(huì)期間，中種集團(tuán)與來(lái)自20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的46家種業(yè)公司進(jìn)行了深入洽談，出口“京麥7號(hào)”等雜交小麥品種在印度、尼日利亞、烏拉圭等國(guó)進(jìn)行試種。中國(guó)雜交小麥國(guó)際化進(jìn)程不斷加快，國(guó)際影響力快速提升。

　　雜交小麥?zhǔn)谴蠓忍岣咝←溇C合生產(chǎn)能力的首選途徑，其大面積應(yīng)用將對(duì)保障我國(guó)糧食安全和種業(yè)安全具有重大貢獻(xiàn)。雜交小麥種業(yè)市場(chǎng)將是國(guó)內(nèi)農(nóng)作物雜交種業(yè)未來(lái)開(kāi)發(fā)的最大領(lǐng)域，中國(guó)雜交小麥種業(yè)的崛起將成為我國(guó)高技術(shù)種業(yè)走向世界的重要組成部分。

　　大白菜的華麗轉(zhuǎn)身

　　“以前，只要一到立冬季節(jié)，我們?nèi)胰硕家抨?duì)去買(mǎi)大白菜，然后整整齊齊地碼放在樓道里，那景象可壯觀了！”北京市一位老大媽回憶起過(guò)去，感慨萬(wàn)千。和這位老大媽一樣，從上世紀(jì)七八十年代物質(zhì)匱乏時(shí)期走過(guò)來(lái)的北京人，對(duì)大白菜都有一種特殊的深厚感情，購(gòu)買(mǎi)、儲(chǔ)存大白菜成為了他們共有的城市記憶。

　　如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，春、夏、秋、冬大白菜品種不斷問(wèn)世，彩色白菜也培育成功逐漸走進(jìn)市民餐桌，大白菜已由冬季初春菜譜上當(dāng)仁不讓的“當(dāng)家菜”，發(fā)展成為一年四季都能吃到的“常態(tài)菜”、“多樣菜”。品種和類型的不斷變化，讓大白菜實(shí)現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身。

　　北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心白菜育種課題組，為此付出了長(zhǎng)達(dá)40年的努力。在科技部和北京市科技計(jì)劃等項(xiàng)目的大力支持下，他們不斷創(chuàng)新，研究和培育出一大批優(yōu)質(zhì)、抗病、豐產(chǎn)，早、中、晚熟配套的大白菜品種，并實(shí)現(xiàn)了一年多季栽培，周年供應(yīng)市場(chǎng)。北京市民吃的大白菜中，有80%種子是由他們培育出來(lái)的。其中，“優(yōu)質(zhì)多抗耐貯運(yùn)秋播大白菜品種京秋3號(hào)的選育和推廣”項(xiàng)目于2011年榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　育種時(shí)間減半 品種推陳出新

　　“春天的品種要晚抽薹；夏天的品種要抗熱、耐雨水；秋天的品種要抗病、耐儲(chǔ)存、耐運(yùn)輸……不同季節(jié)對(duì)大白菜品種的要求各不相同。”自1995年起，白菜育種課題組率先采用小孢子培養(yǎng)和分子標(biāo)記輔助育種等先進(jìn)育種技術(shù)，使育種時(shí)間由10年左右縮短到4至6年，全面提升了育種效率。同時(shí)，率先確立出系列配套品種的科研育種方向，為實(shí)現(xiàn)大白菜的周年供應(yīng)，從過(guò)去只是根據(jù)華北地區(qū)地理特點(diǎn)做冬儲(chǔ)大白菜品種選育，向培育不同季節(jié)栽培品種轉(zhuǎn)變；另一方面豐富產(chǎn)品類型，從過(guò)去培育單一類型品種，向培育不同產(chǎn)品類型的品種轉(zhuǎn)變。

　　獲北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的秋播大白菜品種“京秋3號(hào)”，采用多親本復(fù)合雜交創(chuàng)新大白菜種質(zhì)技術(shù)、多抗性復(fù)合接種抗病性鑒定技術(shù)、抗干燒心病評(píng)價(jià)篩選技術(shù)等高新育種技術(shù)選育而成，2012、2013年被農(nóng)業(yè)部列為唯一的大白菜國(guó)家主導(dǎo)品種，在北京、河北、遼寧、山東、黑龍江、天津等地大面積推廣，占遼寧、河北、北京等地秋大白菜市場(chǎng)份額的40%左右，為我國(guó)北菜南運(yùn)最大的大白菜品種。

　　三代人四十載 推廣超6000萬(wàn)畝

　　從1972年開(kāi)始，第一代老專家陶國(guó)華創(chuàng)建了白菜研究組，之后的四十年間，第二代老專家徐家炳和第三代的主持人張鳳蘭不斷繼承、發(fā)揚(yáng)前輩的創(chuàng)新精神，推動(dòng)白菜育種工作取得跨越性發(fā)展，先后培育出“北京106號(hào)”、“北京新一號(hào)”、“北京新三號(hào)”、“京秋三號(hào)”及春夏秋配套品種四代大白菜產(chǎn)品。

　　作為課題組第三代主持人，張鳳蘭可說(shuō)是臨危受命。“1999年，當(dāng)時(shí)課題組第二代主持人徐家炳馬上到退休年齡，面臨青黃不接的局面。”這一年，張鳳蘭只有35歲，剛在日本博士畢業(yè)，她獨(dú)自帶著還沒(méi)讀小學(xué)的女兒回到了北京，挑起課題組主持人的重任，丈夫則繼續(xù)留在日本完成學(xué)業(yè)。大白菜育種工作很辛苦，做育種就要親自到地里去做調(diào)查，也經(jīng)常要和農(nóng)民一起干農(nóng)活。程序基本是重復(fù)的，但在這種枯燥的過(guò)程里也有樂(lè)趣。“當(dāng)培育出一個(gè)新的品種，剛好是你預(yù)期想要的東西，什么苦啊、累啊全都忘了。”張鳳蘭說(shuō)起大白菜育種，眼中閃爍著光芒。

　　經(jīng)過(guò)一代代科研專家的無(wú)私奉獻(xiàn)和不懈努力，課題組已經(jīng)成為全國(guó)頂尖的白菜育種團(tuán)隊(duì)，已育成并通過(guò)審定大白菜品種40多個(gè)，不但能滿足北京老百姓的需求，也輻射到全國(guó)，占據(jù)著北京地區(qū)80%的份額，占華北地區(qū)40%的份額，占全國(guó)市場(chǎng)份額的12至15%，育成品種累計(jì)推廣面積超過(guò)6000萬(wàn)畝，累計(jì)獲直接經(jīng)濟(jì)效益（種子銷(xiāo)售產(chǎn)值）2.24億元，國(guó)內(nèi)同行業(yè)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模第一。

　　“頂天”“立地”成就玉米傳奇

　　果味、節(jié)水、DNA這些時(shí)髦詞兒，如今都用在了再平常不過(guò)的老玉米身上。給玉米棒子賦予高科技生命的人，就是北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心的專家趙久然。不起眼的玉米被趙久然當(dāng)成寶貝一捧就是近30年，如今的玉米早已不僅僅是人們果腹用的糧食，而是健康的水果、點(diǎn)心，成了健康生活代名詞。

　　“以科研為基礎(chǔ)、以需求為導(dǎo)向、以創(chuàng)造價(jià)值為核心。”對(duì)于玉米研究，趙久然和他的團(tuán)隊(duì)在工作中遵循著這樣的原則。趙久然認(rèn)為，科研工作就是要圍繞“頂天”、“立地”兩個(gè)詞做文章。要么做出國(guó)際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的學(xué)術(shù)成果；要么就將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮重要作用。

　　在從事農(nóng)業(yè)科研的歲月中，趙久然和他的團(tuán)隊(duì)一直走在科技創(chuàng)新的前列，取得了許多豐碩的成果：主持選育玉米品種70個(gè)，108品次，京科968、京單28、京科糯2000連續(xù)多年被農(nóng)業(yè)部列為主推品種，在全國(guó)大面積推廣種植，創(chuàng)造了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，率先建立已有1.7萬(wàn)多個(gè)品種及組合的全球最大的玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)……其中，“京科糯2000等系列糯玉米品種選育與推廣”項(xiàng)目獲2010年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，“中國(guó)玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”獲2011年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。玉米研究中心科研人員的隊(duì)伍，也在不斷增大，由當(dāng)初的4個(gè)人，發(fā)展到現(xiàn)在的80多人。

　　京科糯2000

　　異軍突起搶占市場(chǎng)

　　糯玉米種質(zhì)雖然最早在我國(guó)發(fā)現(xiàn)，但生產(chǎn)上一直使用產(chǎn)量較低、適應(yīng)范圍較小的地方農(nóng)家種。品種數(shù)量少、種類單一，產(chǎn)量和品質(zhì)兩者難以兼顧，不能滿足生產(chǎn)需要和市場(chǎng)消費(fèi)需求，影響糯玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，玉米中心于1997年開(kāi)始開(kāi)展鮮食糯玉米研發(fā)工作，以高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和品質(zhì)優(yōu)良相兼顧為主要育種目標(biāo)。經(jīng)過(guò)十多年的不懈努力，選育并審定“京科糯2000”等10余個(gè)各具特色的系列糯玉米新品種，其中4個(gè)通過(guò)國(guó)家審定。“京科糯2000”不但通過(guò)國(guó)家審定，還在韓國(guó)審定，成為我國(guó)第一個(gè)通過(guò)國(guó)外審定的玉米品種。熟期上有早、中、晚，顏色上有白、紫、黃、花等搭配，各具特色，滿足了生產(chǎn)和市場(chǎng)多樣化的需求，并具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種等綜合性狀優(yōu)良的特點(diǎn)。

　　京科糯2000系列糯玉米品種突破了糯玉米高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)兼顧的育種技術(shù)瓶頸，延伸了糯玉米的產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)了我國(guó)糯玉米種植面積擴(kuò)大及整個(gè)糯玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。推動(dòng)我國(guó)糯玉米種植由2002年的約100萬(wàn)畝增加到目前的800多萬(wàn)畝；糯玉米加工果穗的出口量由2002年幾乎為零到目前的6000多萬(wàn)穗。

　　京科糯2000品種開(kāi)發(fā)權(quán)以1000萬(wàn)元技術(shù)轉(zhuǎn)讓，每年再提供品種使用費(fèi)200萬(wàn)元?？蒲信c企業(yè)聯(lián)合，使京科糯2000系列品種成為我國(guó)糯玉米面積上升最快、種植范圍最廣、種植面積最大的主導(dǎo)品種，已占糯玉米種植總面積的50%以上，并仍呈強(qiáng)勁上升勢(shì)頭，創(chuàng)造了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

　　玉米“身份證” 庫(kù)存1.7萬(wàn)種“指紋”

　　近年來(lái)，我國(guó)玉米品種數(shù)量急劇增加，每年參加國(guó)家玉米區(qū)試的品種數(shù)百個(gè)，新審定的品種數(shù)以百計(jì)，而利用外觀形態(tài)區(qū)別不同玉米品種十分困難。這一方面給品種和種子管理部門(mén)以及廣大農(nóng)民帶來(lái)諸多識(shí)別的難度，另一方面也經(jīng)常出現(xiàn)一品多名、一名多品或張冠李戴、偷梁換柱等不良現(xiàn)象。

　　“通過(guò)玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)就能解決這些問(wèn)題。玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)是從分子水平上為每一個(gè)品種確定一個(gè)身份證，玉米有了身份證，就可以方便地進(jìn)行親子鑒定。”趙久然說(shuō)。

　　經(jīng)過(guò)近十年深入系統(tǒng)的研究，玉米中心建立起了庫(kù)容達(dá)1.7萬(wàn)多個(gè)玉米品種的中國(guó)玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)，可以說(shuō)是全球最大的玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)；研制出適用于玉米建庫(kù)和品種鑒別的SNP芯片檢測(cè)系統(tǒng)，及功能強(qiáng)大、查詢方便的標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)管理系統(tǒng)；研制出首個(gè)和目前唯一的玉米真實(shí)性DNA檢測(cè)試劑盒及其檢測(cè)方法，獲得國(guó)家發(fā)明專利，此項(xiàng)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　目前，玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)已得到多方面的認(rèn)可。依托該項(xiàng)技術(shù)，玉米研究中心承擔(dān)或參與了6項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。中心獲得了農(nóng)業(yè)部首批頒發(fā)的農(nóng)作物品種真實(shí)性鑒定資質(zhì)，被北京市高級(jí)人民法院認(rèn)定為農(nóng)作物品種分子鑒定單位，已累計(jì)鑒定樣品30000多份（次），為我國(guó)玉米品種審定、品種權(quán)保護(hù)和農(nóng)民權(quán)益維護(hù)等多方面提供了強(qiáng)有力的科技支撐。

　　展望:創(chuàng)新步伐永不停止

　　科研成果獲獎(jiǎng)不是目的，而是一種榮譽(yù)、激勵(lì)，是對(duì)科研成果自身價(jià)值的肯定，也是未來(lái)持續(xù)創(chuàng)新的動(dòng)力。這是所有獲獎(jiǎng)?wù)叩墓餐穆暋?/p>

　　小麥雜種優(yōu)勢(shì)利用尚屬初期，北京雜交小麥工程技術(shù)研究中心將進(jìn)一步熟化技術(shù)體系，組織好全國(guó)聯(lián)合攻關(guān)工作，加快推進(jìn)雜交小麥大面積應(yīng)用，促進(jìn)雜交小麥大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，為我國(guó)糧食安全提供新的重要科技支撐。

　　白菜育種團(tuán)隊(duì)不僅傳承了老一輩科學(xué)家的創(chuàng)新精神，而且堅(jiān)持不懈地致力于白菜育種工作、努力實(shí)現(xiàn)白菜品種的專用化；在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)從育苗、整地、覆膜、定植、打藥、施肥、收獲全程機(jī)械化的大白菜雜交種生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了良種良法；通過(guò)持續(xù)不斷的創(chuàng)新，保持中國(guó)白菜育種的優(yōu)勢(shì)地位。

　　玉米中心將以選育100個(gè)玉米品種為目標(biāo)，不斷選育符合市場(chǎng)需求的玉米新品種，并促進(jìn)研究院所和企業(yè)聯(lián)合，構(gòu)建育繁推一體化的商業(yè)化育種體系，提升民族種業(yè)的玉米推廣能力。

　　在北京市科技獎(jiǎng)勵(lì)的激勵(lì)下，未來(lái)，這些科技工作者一定會(huì)在科技創(chuàng)新的征途上，譜寫(xiě)出更加絢麗多彩的華章, 為實(shí)現(xiàn)偉大的中國(guó)夢(mèng)奉獻(xiàn)自己的力量!