小麥赤霉病是世界性病害，被稱為小麥“癌癥”，不僅造成嚴(yán)重減產(chǎn)，產(chǎn)生毒素還會危害人類生命健康。23日，由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所小麥研究室主任高德榮科研團(tuán)隊(duì)，通過10多不懈努力，采取分子育種技術(shù)，在國內(nèi)首次成功選育出高抗赤霉病、抗白粉病的“雙抗”高產(chǎn)新品種——揚(yáng)麥33號，通過江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的專家組評鑒，有望成為我國新一代主導(dǎo)品種，破解世界性難題。

科研攻關(guān)將抗赤霉病與高產(chǎn)相結(jié)合

國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部小麥專家組組長郭文善教授介紹，多年來，小麥赤霉病在長江中下游和黃淮小麥產(chǎn)區(qū)高發(fā)，年發(fā)病面積超過1億畝，占全國小麥種植面積的四分之一。

目前，全球抗赤霉病遺傳資源匱乏，更是缺乏對赤霉菌免疫的種質(zhì)，已克隆的抗赤霉病基因FHb1和FHb7，只能有限提升抗性，不能根本解決問題。

“在我國小麥種植區(qū)普遍都是采用化學(xué)方法，來抑制住赤霉病的重發(fā)。有的地方要施三到四次化學(xué)藥品，但仍然達(dá)不到預(yù)期效果。大量化學(xué)藥品的使用和殘留，既造成生態(tài)環(huán)境的破壞嚴(yán)重，更是給食品安全帶來潛在的危險。因此，只有從關(guān)鍵技術(shù)突破，選育出小麥高抗新種，方才是解決的有效辦法?！敝袊こ淘涸菏繌埡槌陶f。

“分子育種技術(shù)就是將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于育種中，在分子或者基因水平上進(jìn)行育種。通常包括：分子標(biāo)記輔助育種和遺傳修飾育種（轉(zhuǎn)基因育種和基因編輯等）。目前的分子標(biāo)記輔助育種主要是在小麥雜交后代選擇過程中利用與優(yōu)異基因或者位點(diǎn)緊密連鎖的分子標(biāo)記，篩選攜帶這些優(yōu)異基因或者位點(diǎn)的材料?！敝袊r(nóng)科院作物科學(xué)研究所副所長劉錄祥說。

高德榮告訴記者，揚(yáng)麥33的育成應(yīng)用的就是分子標(biāo)記輔助育種，因?yàn)橐阎暮芏嗫钩嗝共〉牟牧想m然赤霉病抗性能達(dá)到“抗”，但是農(nóng)藝性狀不理想，不利于育種利用，更無法在生產(chǎn)上推廣。例如株高過高導(dǎo)致的倒伏、生育期過晚導(dǎo)致遲收等，加上除赤霉病抗性外，小麥還有很多其他病害嚴(yán)重影響產(chǎn)量，因此要想育成可在生產(chǎn)上大面積推廣的品種，就要將抗赤霉病與高產(chǎn)相結(jié)合。

利用分子育種技術(shù)手段是發(fā)展方向

記者了解到，揚(yáng)麥33主要實(shí)現(xiàn)了在保證優(yōu)良農(nóng)藝性狀的前提下將已知的公認(rèn)的抗赤霉病主效基因與來源于揚(yáng)麥本身的抗赤霉病位點(diǎn)相結(jié)合，使赤霉病抗性與產(chǎn)量協(xié)同顯著提高。同時，揚(yáng)麥33還利用分子育種技術(shù)導(dǎo)入了抗白粉病基因Pm21，高抗白粉病。

攻關(guān)組在高郵市甘垛鎮(zhèn)帶程村示范種植抗赤霉病品種揚(yáng)麥33和中抗對照品種揚(yáng)麥20，共1068畝。2020年11月8日播種，用種量每畝14公斤，今年4月21日開花，采取未防治、防治一次、防治兩次對比顯示，其中揚(yáng)麥33未防治赤霉病的病穗率1.99%，平均嚴(yán)重度0.82，病情指數(shù)0.52；防治一次的病穗率0.34%，平均嚴(yán)重度0.47，病情指數(shù)0.08；中抗對照品種揚(yáng)麥20，未防治赤霉病的病穗率13.18%，平均嚴(yán)重度1.91，病情指數(shù)8.70；防治兩次的病穗率2.72%，平均嚴(yán)重度1.15，病情指數(shù)1.59。

“揚(yáng)麥33示范田畝有效穗28.3萬，每穗粒數(shù)50.2粒，預(yù)估千粒重42克，理論產(chǎn)量為畝產(chǎn)達(dá)到596.7公斤?！苯K里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所所長李愛宏說。

專家組一致認(rèn)為，揚(yáng)麥33示范田在不進(jìn)行赤霉病化學(xué)防治和防治一次的赤霉病發(fā)生程度差異不顯著，均明顯低于中抗品種揚(yáng)麥20防治兩次的發(fā)生程度。揚(yáng)麥33赤霉病抗性突出，同時兼抗白粉病等，綜合性狀優(yōu)良，實(shí)現(xiàn)了抗赤霉病與高產(chǎn)協(xié)同遺傳改良的重大突破，這種具有“雙抗”高產(chǎn)小麥新品種，對于解決我國小麥嚴(yán)重病害問題意義重大。

在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院副院長倪中福看來，利用分子育種技術(shù)手段加強(qiáng)各類抗性基因聚合，大幅度提高育種效率和性狀改良精準(zhǔn)性，使小麥育種由“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精準(zhǔn)育種”轉(zhuǎn)變，同時培育出的優(yōu)質(zhì)綠色小麥新品種，對于促進(jìn)我國小麥綠色高質(zhì)量發(fā)展，打造優(yōu)質(zhì)小麥商業(yè)品牌，保障我國種業(yè)安全和糧食安全具有重要意義。

（科技日報記者 過國忠）