好品種為好日子加“油”
《 農(nóng)民日?qǐng)?bào) 》（ 2017年04月17日 06 版）
□構(gòu)建種質(zhì)基因庫 □完成基因組測(cè)序 □研究水平國際領(lǐng)先
編者按：油料作物育種水平及良種推廣程度決定了油料產(chǎn)業(yè)的整體水平。我國是油料作物大國，良種選育尤為緊要。近日從中國農(nóng)科院傳來喜訊：張秀榮團(tuán)隊(duì)完成了全球數(shù)量最多芝麻種質(zhì)基因庫的構(gòu)建，芝麻分子育種技術(shù)取得重大突破。目前60%的芝麻新品種已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。結(jié)合近日各地特色大豆、油葵種子熱銷的消息，我們有理由相信，油料作物家族興旺、產(chǎn)業(yè)蓬勃的時(shí)代已經(jīng)開啟。
芝麻育種節(jié)節(jié)高
本報(bào)記者吳佩
涮火鍋配上芝麻醬、拌面條澆點(diǎn)芝麻油，在我國傳統(tǒng)的飲食習(xí)慣中，小小的芝麻雖然不起眼，卻一直是一種重要的存在，由芝麻制成的各種美食長(zhǎng)期深受國人的青睞。作為芝麻生產(chǎn)和消費(fèi)大國，國人在芝麻加工利用上的聰明才智全世界有目共睹。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國芝麻制品已達(dá)600多種。而在芝麻的科研攻關(guān)上，我國科研人員也以最大的智慧為全世界貢獻(xiàn)出優(yōu)異成果。
日前，一項(xiàng)由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所張秀榮研究員率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成的“芝麻種質(zhì)基因庫的構(gòu)建、發(fā)掘與育種應(yīng)用”科研成果榮獲2016年度湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。這項(xiàng)歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)30年的科研項(xiàng)目，不僅實(shí)現(xiàn)了芝麻全基因組精準(zhǔn)發(fā)掘和分子育種技術(shù)的重大突破，也標(biāo)志著我國在芝麻研究領(lǐng)域已躍居國際領(lǐng)先行列。那么，這小芝麻的背后到底蘊(yùn)藏著多少科技奧秘呢？記者進(jìn)行了相關(guān)采訪。
我國芝麻品質(zhì)最好，近年消費(fèi)數(shù)量穩(wěn)增
原產(chǎn)地為古印度的芝麻，于漢朝時(shí)期引進(jìn)中原，在我國已有2200多年的種植歷史，成為我國主要的油料作物之一。目前我國的芝麻種植總面積達(dá)800萬畝，是世界芝麻生產(chǎn)大國。
作為一種耐貧瘠、耐旱的小作物，芝麻在生長(zhǎng)的過程中不需要太多的肥水，因此相對(duì)容易種植。我國芝麻種植分布很廣，主要集中在江淮流域，面積占全國的70%，南方丘陵、西部旱地、東北等地都有零星種植。
“芝麻雖小，功能卻很多。它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，幾乎渾身都是寶。”張秀榮告訴記者，芝麻中含有大量的脂肪和蛋白質(zhì)以及豐富的維生素E和芝麻素，它不僅有調(diào)節(jié)膽固醇的作用，還具有延緩衰老、治療癌癥及心血管疾病等功效。在用途上，芝麻不僅能用來榨油、直接食用，還能在醫(yī)藥、工業(yè)生產(chǎn)等方面應(yīng)用，用途十分廣泛。“事實(shí)上，我們生活中的方方面面，幾乎都能找到芝麻的影子，比如冬天常用的防凍霜，芝麻就是其中的一種原料。”
從全世界范圍看，我國的芝麻品質(zhì)最好，因此在國際貿(mào)易上，芝麻也一度是我國主要的出口農(nóng)產(chǎn)品。近10年來，隨著人們對(duì)芝麻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識(shí)的不斷提升和加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)的芝麻消費(fèi)量不斷增大，如今一年的總需求量已達(dá)到140萬噸。而我國芝麻年產(chǎn)量為65萬噸，也就是說，仍有50%以上需要進(jìn)口。
目前我國芝麻平均畝產(chǎn)80公斤，這一水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均水平。盡管如此，在張秀榮看來，我國芝麻產(chǎn)量仍然偏低，還具有較大的提升空間，這其中最關(guān)鍵的就是要選育優(yōu)良品種。“芝麻傳入我國后，經(jīng)過多年的馴化，出現(xiàn)了很多地方品種，但依然缺乏高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種，特別是迫切需要適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的高產(chǎn)品種。產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，品種一定要先行。”張秀榮感慨道。
突破親本匱乏瓶頸，搭建分子育種平臺(tái)
從上世紀(jì)50年代起，我國科學(xué)家就開始對(duì)芝麻進(jìn)行品種改良，并取得了一定成效。然而到了上世紀(jì)80年代，芝麻品種改良卻遇到新問題。“因?yàn)橹ヂ榉N質(zhì)數(shù)量少、農(nóng)藝性狀鑒定粗放、基因組信息不清、缺乏功能標(biāo)記，這就導(dǎo)致育種可以用的親本種質(zhì)比較匱乏、育種技術(shù)落后、效率比較低，成為制約我國芝麻優(yōu)良品種選育和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重大瓶頸。”張秀榮對(duì)記者說，要改良芝麻的品種，提高芝麻的產(chǎn)量和品質(zhì)，必須在基礎(chǔ)研究上下功夫。
從1986年起，張秀榮所在的科研團(tuán)隊(duì)就走上了長(zhǎng)達(dá)30年的育種之路。張秀榮深知，要育出良種，收集到足夠豐富的種質(zhì)資源是關(guān)鍵的第一歩。我國芝麻遍布全國30多個(gè)省市自治區(qū)，為收集到盡可能多的芝麻種質(zhì)，團(tuán)隊(duì)成員幾乎走遍全國各地，甚至還走出了國門。經(jīng)過不懈努力，截至2016年底，團(tuán)隊(duì)共搜集5979份種質(zhì)資源，還從其他42個(gè)國家中搜集到了1921份資源，總計(jì)7910份，編目信息達(dá)30多萬條，建成了全球數(shù)量最多的芝麻種質(zhì)庫。
解決了種質(zhì)資源的問題，對(duì)這些種質(zhì)又該如何利用呢？團(tuán)隊(duì)隨后又開始對(duì)芝麻基因組進(jìn)行測(cè)序。從2012年到2014年，團(tuán)隊(duì)率先完成了芝麻基因組的測(cè)序工作，注釋基因27148個(gè)，繪制了全球首張精細(xì)物理圖譜并構(gòu)建首個(gè)芝麻基因信息庫，由此解開了芝麻的遺傳密碼。“這項(xiàng)工作意義重大，它不僅引領(lǐng)芝麻種質(zhì)由表型鑒定向基因組信息研究的跨越，也促使我們的研究從傳統(tǒng)的田間地頭育種向著精準(zhǔn)選擇、定向育種轉(zhuǎn)變。”張秀榮說。
正如張秀榮所言，芝麻基因測(cè)序的完成，為育種搭建起了一個(gè)分子平臺(tái)，大大加快了品種改良的進(jìn)程，對(duì)于團(tuán)隊(duì)來說，要培育出高產(chǎn)、高油、抗病、耐濕等各種特性的芝麻品種，就不再是難事了。截至目前，團(tuán)隊(duì)挖掘出重要農(nóng)藝性狀主效QTL77個(gè)和新基因46個(gè)，利用優(yōu)異種質(zhì)和功能標(biāo)記育成的芝麻新品種97個(gè)，占全國同期芝麻育成品種的74%。
研發(fā)特色資源品種，小芝麻釋放大能量
從收集種質(zhì)資源到基因組測(cè)序，再到選育和推廣新品種，張秀榮率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出的芝麻新品種受到農(nóng)民的歡迎，如今60%的品種已應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，許多品種甚至走出國門，在非洲、東南亞等地種植。
“眼下，國家正在進(jìn)行農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，農(nóng)業(yè)也在轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)，這為我們芝麻產(chǎn)業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇。”張秀榮非?？春弥ヂ楫a(chǎn)業(yè)的前景，她告訴記者，相對(duì)于其他大宗農(nóng)產(chǎn)品，芝麻盡管是小宗作物，但市場(chǎng)價(jià)格一直不低，每公斤在12元左右，而且芝麻耐貧瘠、需水需肥量少、生長(zhǎng)期短，農(nóng)民也都愿意種。“未來，我們希望能鼓勵(lì)農(nóng)民在一些條件不好的地區(qū)多種芝麻，包括利用濱海鹽漬土地，擴(kuò)大和穩(wěn)定芝麻的種植面積，使之能保持在800萬畝以上。”
如今，隨著人們對(duì)芝麻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值認(rèn)知的提升，傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的芝麻糊、芝麻糕等制品已不能滿足大家的需要，這也對(duì)品種選育提出了新要求。張秀榮說：“從加工上看，芝麻中的芝麻素、油酸等對(duì)人體有好處，因此，未來我們要根據(jù)人們的需求，培育出高芝麻素、高油酸的芝麻品種。同時(shí)，從特色資源上看，現(xiàn)在，當(dāng)蔬菜食用的葉用芝麻和用作觀賞的花用芝麻逐漸形成市場(chǎng)，對(duì)于特色資源品種的研發(fā)，我們也已經(jīng)在進(jìn)行當(dāng)中。”
對(duì)于未來的科研工作，張秀榮表示，還要在原始創(chuàng)新上有所突破，瞄準(zhǔn)前沿需求，運(yùn)用基因編輯、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)手段，加快芝麻定向育種的進(jìn)程，繼續(xù)培育出適應(yīng)機(jī)械化、加工專用和生態(tài)農(nóng)業(yè)等特點(diǎn)的新品種。“我希望和全國同行共同努力，通過提高單產(chǎn)和含油量，保證芝麻產(chǎn)量基本滿足國內(nèi)消費(fèi)需求，早日讓小芝麻釋放出大能量。”
臨猗：油葵種子吃得開
4月12日，在山西省臨猗縣一家種子店，店主管紅霞忙得不亦樂乎：“這兩天買種子的特別多，大多是買油葵種子。為了滿足需要，我們從中種集團(tuán)、甘肅酒泉種子公司調(diào)進(jìn)了充足的油葵種子。”在現(xiàn)場(chǎng)，筆者隨便找了一位農(nóng)民聊天：“今天買的啥種子？”“矮大頭油葵。種油葵不僅管理簡(jiǎn)單，而且吃油放心！還增加了土壤有機(jī)質(zhì)。”
同一天，北景鄉(xiāng)大閆村第三居民組的王千成、王欣鵬、王軍剛幾位農(nóng)民一吃過早飯，就搶墑下種。一袋袋矮大頭567DW、S686、新超級(jí)矮大頭S968等種子等著下地。
“一上午種了多少？”“10多畝。”“為啥選這幾個(gè)品種？”“因?yàn)檫@幾個(gè)品種都具有稈子不高，結(jié)實(shí)緊湊，出油率高的特點(diǎn)。春播和夏播表現(xiàn)都不錯(cuò)。”
據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民介紹，他們喜歡種油葵主要有三個(gè)原因：一是種油葵綜合效益高。經(jīng)測(cè)算，一畝油葵產(chǎn)量在750斤以上，可榨油300斤，一斤食用油賣6元左右；油餅作飼料或還田，可賣350元，畝收入在2200元以上。二是種植成本低。油葵是耐旱抗鹽堿作物，一般地塊都可種植，在正常年份，自然降水即可滿足要求，灌漿期遇旱澆一水即可。三是副產(chǎn)品用途廣。這里家家戶戶都有果園，現(xiàn)在提倡種植有機(jī)蘋果，油葵收獲后，滅茬機(jī)直接把油葵秸稈粉碎還田；榨油后的油餅，不但可以做豬、雞飼料，還可以當(dāng)做有機(jī)肥施到果園里，施用餅肥的蘋果不但顏色鮮艷，而且個(gè)大、口感脆甜、耐貯藏。 王革
曙光農(nóng)場(chǎng):特色大豆賣得好
“去年我種植的東農(nóng)690芽豆產(chǎn)量高，價(jià)格好，今年我又增加了綏農(nóng)26高油脂大豆，感覺特色品種大豆就是不愁賣。”近日，黑龍江農(nóng)墾曙光農(nóng)場(chǎng)第一作業(yè)站種植戶鄭春峰在種苗公司購買豆種時(shí)說。
今年，曙光農(nóng)場(chǎng)以農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提高綠色生態(tài)特色品種豆附加值為主線，計(jì)劃種植黑農(nóng)48、墾豐20高蛋白、綏農(nóng)26高油脂等優(yōu)質(zhì)大豆品種6萬畝。其中高蛋白大豆品種0.7萬畝、高油脂大豆品種2.2萬畝、綠色富硒大豆0.3萬畝，建設(shè)優(yōu)質(zhì)大豆品種繁育基地2.3萬畝。同時(shí)使基地與企業(yè)對(duì)接，實(shí)行高于市場(chǎng)價(jià)0.13%-10%的訂單種植，確保職工增收。
為提高特色大豆品種產(chǎn)品品質(zhì)，農(nóng)場(chǎng)在種植過程中將嚴(yán)格執(zhí)行統(tǒng)一供種、統(tǒng)一供肥、統(tǒng)一用藥、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一技術(shù)、統(tǒng)一收獲、統(tǒng)一銷售的“七統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)，做到“投入品管控、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、無環(huán)境污染”。農(nóng)業(yè)、科技、農(nóng)機(jī)等部門及各作業(yè)站技術(shù)員成立了特色豆種植督導(dǎo)組，通過精量點(diǎn)播、壟上三行、航化富硒等技術(shù)，做到肥藥使用精確。
據(jù)了解，這個(gè)農(nóng)場(chǎng)今年選擇種植高蛋白、高油脂、富硒豆等特色品種豆種植的職工已達(dá)200余人，可實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)1.2萬噸，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益800余萬元。俞雷邱宏偉
