二十大勝利閉幕,大江南北也迎來豐收。今年以來,大豆擴(kuò)種備受關(guān)注,同時,大豆單產(chǎn)、抗病等性狀的提升,也成為科研攻關(guān)的重點(diǎn)領(lǐng)域。
近年來,我國大力推動大豆育種科技攻關(guān),據(jù)了解,我國大豆育種水平、育成品種數(shù)量等,都已取得了長足進(jìn)步。近日,新京報(bào)記者采訪了大豆育種專家、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員孫石。
孫石表示,當(dāng)前我國已育成了一批適合不同區(qū)域種植的優(yōu)良品種,“如黑河35、黑河45、黑河49等極早熟、超早熟大豆品種,使東北北部第五、第六積溫帶等高寒地區(qū)的大豆面積明顯擴(kuò)大,產(chǎn)量水平不斷提升。中黃13、齊黃34等早熟抗逆品種的大面積推廣應(yīng)用,使黃淮海南部地區(qū)在勞動力大量轉(zhuǎn)移、耕作栽培仍顯粗放的條件下,實(shí)現(xiàn)大豆面積逆勢擴(kuò)展和單產(chǎn)穩(wěn)步提升。”
大豆育種專家、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員孫石。受訪者供圖
從傳統(tǒng)到現(xiàn)代,大豆育種變遷
新京報(bào):我國有悠久的大豆種植歷史,能否介紹一下大豆馴化和推廣的歷程?
孫石:中國是大豆原產(chǎn)國,大豆生產(chǎn)歷史悠久。秦代以前大豆稱為“菽”,西漢以后稱為“大豆”。古代大豆的種植區(qū)域很廣泛,夏商周時代大豆在中國黃河流域種植。秦漢時期,大豆擴(kuò)種至長江以南地區(qū),據(jù)公元前1世紀(jì)成書的《氾勝之書》記載,當(dāng)時中國大豆的種植面積已占全部農(nóng)作物的2/5。到唐代,大豆擴(kuò)種至全國各地。19世紀(jì)中期以后,我國的豆類“三品”,即大豆、豆餅、豆油,成為世界矚目的商品,進(jìn)而使中國東北大豆種植面積和產(chǎn)量驟增。在近代,中國大豆最多的時候,占世界總產(chǎn)量的60%-70%。
新京報(bào):我國大豆的現(xiàn)代育種是從什么時候開始的?
孫石:現(xiàn)代意義的大豆科學(xué)技術(shù)研究始于清末民初。當(dāng)時遺傳學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)理論和方法被引入我國,并逐步應(yīng)用到大豆等作物的品種改良中。最先開展的是大豆純系育種和雜交育種,還開展了大豆區(qū)劃、品種分類與進(jìn)化、引種、性狀間的關(guān)系、雜種優(yōu)勢、性狀遺傳、野生大豆與栽培大豆雜交、大豆開花習(xí)性與開花期、抗病耐逆及育種方法等方面的研究,取得了一系列基礎(chǔ)性研究成果,并育成了一些大豆品種。但總體上說,由于歷史條件,大豆研究缺乏統(tǒng)一組織,研究項(xiàng)目較為零散,以應(yīng)用研究為主,極少開展理論研究,進(jìn)展也十分緩慢。新中國成立之后,我國大豆科技發(fā)展迎來一個較快發(fā)展的時期。在此階段,通過系統(tǒng)育種篩選了一批優(yōu)良品種,為大豆生產(chǎn)的恢復(fù)與發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn),大豆理論研究方面也取得了一定的進(jìn)展。中國還在世界上首先實(shí)現(xiàn)了大豆三系配套,培育了一批雜交大豆新品種,雜交大豆研究水平世界領(lǐng)先。
百年育種,育成三千多個新品種
新京報(bào):分子生物學(xué)、基因編輯等現(xiàn)代技術(shù)出現(xiàn)后,育種技術(shù)發(fā)生了飛躍性的進(jìn)步,我國在這方面的發(fā)展情況如何?
孫石:這些年,我國大豆分子生物學(xué)、功能基因組研究等方面,也獲得了快速發(fā)展,我國在世界大豆科技界整體地位不斷上升。從在國際刊物上發(fā)表論文的數(shù)量看,2013年,我國在SCI收錄刊物發(fā)表的大豆科技論文數(shù)達(dá)307篇,占世界總數(shù)的比例上升到24.6%。在大豆基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,我國正在經(jīng)歷著從跟蹤研究,向部分領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先乃至超越的方向轉(zhuǎn)變。2009年,我國在北京成功舉辦了第八屆世界大豆研究大會,充分展現(xiàn)了我國大豆科技界的學(xué)術(shù)水平和組織能力。
新京報(bào):在成果方面,有哪些推廣較多的品種?
孫石:百年之間,中國大豆遺傳育種取得了很多突出的成果。如選育出了東農(nóng)4號、吉林3號、鐵豐18、黑農(nóng)26、合豐25、魯豆4號、浙春2號、綏農(nóng)14、吉林20、中黃13和黑河43等一批具有代表性的優(yōu)良大豆品種。從1923年-2021年,我國累計(jì)選育大豆品種3481個。2020年,國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系石河子綜合試驗(yàn)站利用膜下滴灌技術(shù)種植15畝吉育86,實(shí)收測產(chǎn)1.5畝,達(dá)到453.5公斤/畝,創(chuàng)造了全國大豆單產(chǎn)最高紀(jì)錄。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建立,大豆是第一批
新京報(bào):近年來,我國進(jìn)口大豆增長很快,國產(chǎn)大豆在育種方面有何成就?
孫石:我國種植的大豆90%以上用于直接食用、加工豆制品和大豆蛋白,少量用于生產(chǎn)豆油和豆粕。在我國,不同產(chǎn)區(qū)的大豆生產(chǎn),受光溫等自然條件影響,蛋白、脂肪含量有所不同。東北地區(qū)大豆脂肪含量高、蛋白質(zhì)含量低,黃淮海、南方地區(qū)大豆蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低。育種工作者在品種選育過程中綜合考量高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、耐逆同時兼顧品質(zhì)等要素。
新京報(bào):2002年以來,我國多次實(shí)施大豆振興計(jì)劃,育種方面是否有相關(guān)的配合攻關(guān)?
孫石:事實(shí)上,改革開放之后,中國大豆科技研究就步入了快速發(fā)展的軌道。從國家層面看,陸續(xù)啟動了多項(xiàng)重要的攻關(guān)計(jì)劃。特別是2007年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和財(cái)政部聯(lián)合,啟動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng),大豆作為首批啟動的體系之一。集合了全國大豆科技力量,全面提升了我國大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)能力,攻克了制約大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的諸多技術(shù)瓶頸。
新京報(bào):有沒有你印象深刻的攻關(guān)故事?
孫石:黑龍江黑河市是我國大豆種植面積最大、總產(chǎn)量最高的地級市。近年來,中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所聯(lián)合國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系在那里進(jìn)行了多項(xiàng)科技攻關(guān),面向東北北部大豆主產(chǎn)區(qū)開展品種選育和技術(shù)研發(fā)工作。把黑河作為技術(shù)集成和成果轉(zhuǎn)化的重點(diǎn)地區(qū),開展品種選育、技術(shù)研發(fā)、裝備測試、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)集成、高產(chǎn)創(chuàng)建和展示示范等多方面的工作,并在協(xié)同攻關(guān)、科企合作等方面,都做了積極的探索和實(shí)踐。構(gòu)建了一套以院士工作站為依托、以崗站團(tuán)隊(duì)為核心的多部門、多學(xué)科協(xié)同聯(lián)動的科技力量匯聚攻關(guān)模式。這些探索已經(jīng)取得了許多成就,目前我們和當(dāng)?shù)氐暮献魅栽谏罨?,今?月還建立了“中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河大豆研究中心”,進(jìn)一步推動當(dāng)?shù)卮蠖巩a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
大豆育種專家、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員孫石。受訪者供圖
挑戰(zhàn)與方向,高產(chǎn)多抗兼顧優(yōu)質(zhì)
新京報(bào):和大豆育種發(fā)達(dá)的國家相比,我國大豆在單產(chǎn)等方面還相對落后,大豆育種還有哪些難題或挑戰(zhàn)?
孫石:確實(shí),我國大豆育種還有很多需要解決和克服的難題。第一,基礎(chǔ)研究方面的滯后,制約著原始創(chuàng)新能力提升。第二,我國有豐富的大豆種質(zhì)資源,但這一優(yōu)勢尚未得到充分發(fā)揮。第三,生物技術(shù)品種研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面,還比較滯后。第四,良種繁育和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系尚待進(jìn)一步完善。第五,公益性研究和商業(yè)化育種銜接,需要進(jìn)一步加強(qiáng)。第六,大豆種子企業(yè)的自主創(chuàng)新能力亟待加強(qiáng)。
新京報(bào):在今天,我國大豆育種有哪些主要的方向,未來的目標(biāo)是什么?
孫石:當(dāng)前我國的大豆育種,主要針對大豆產(chǎn)量、抗病蟲性等性狀,同時兼顧其他優(yōu)良特性。在未來,我們還需要充分利用大豆種質(zhì)資源優(yōu)勢,通過常規(guī)育種與分子標(biāo)記輔助選擇、全基因組選擇、基因編輯等現(xiàn)代技術(shù)手段的有機(jī)結(jié)合,培育耐密植、抗倒伏、高產(chǎn)、抗病蟲、耐逆、優(yōu)質(zhì)、適宜輕簡化栽培的大豆新品種,通過良種良法配套,使全國大豆產(chǎn)量快速提升。同時,還需要加強(qiáng)大豆良種聯(lián)合攻關(guān),加快推進(jìn)科企深度合作,提高種業(yè)科技創(chuàng)新能力。
現(xiàn)在與未來,適應(yīng)不同需求育成新品種
新京報(bào):能否介紹一些當(dāng)前大豆育種的新成就?
孫石:我國大豆生產(chǎn)條件比較復(fù)雜,大豆核心產(chǎn)區(qū)主要為東北北部高寒地區(qū)、黃淮海南部等生產(chǎn)條件較差的地區(qū)。多年來,育種工作者不懈努力,在各地育成一批適應(yīng)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的大豆品種。如在東北地區(qū)育成一批早熟、抗逆品種,其中黑河35、黑河45、黑河49等極早熟、超早熟大豆品種的育成,使東北北部第五、第六積溫帶等高寒地區(qū)的大豆面積明顯擴(kuò)大,產(chǎn)量水平不斷提升。再如中黃13、齊黃34等早熟抗逆品種的大面積推廣應(yīng)用,使黃淮海南部地區(qū)在勞動力大量轉(zhuǎn)移、耕作栽培仍顯粗放的條件下,實(shí)現(xiàn)了大豆面積逆勢擴(kuò)展和單產(chǎn)穩(wěn)步提升。還有貢選1號、南豆12、中黃30等耐蔭抗倒品種的推廣應(yīng)用,則滿足了西南、西北地區(qū)間套作栽培的需要,類似的例子還有很多。
新京報(bào):你認(rèn)為以后的大豆育種工作,還需要加強(qiáng)哪些方面?
孫石:第一是加強(qiáng)大豆種質(zhì)資源的收集、評價(jià)與創(chuàng)新。規(guī)?;⒕珳?zhǔn)化開展大豆資源重要育種性狀表現(xiàn)型和基因型鑒定,建立種質(zhì)資源性狀信息、分子數(shù)據(jù)和載體品種等信息數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)資源共享。第二是推進(jìn)現(xiàn)代育種技術(shù)體系建設(shè),提高大豆育種效率和精度。針對我國主要生態(tài)區(qū)大豆生產(chǎn)中,迫切需要解決的產(chǎn)量低和抗性滿足不了生產(chǎn)需求等問題,重點(diǎn)解決大豆產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)、適應(yīng)性等性狀的分子調(diào)控基礎(chǔ)等關(guān)鍵科學(xué)問題。第三是培育突破性的大豆新品種,滿足不同消費(fèi)類型需求。培育適應(yīng)不同區(qū)域栽培的高產(chǎn)、多抗、耐逆、優(yōu)質(zhì)、廣適性的大豆新品種。
來源:新京報(bào)