“國家甘蔗資源庫創(chuàng)建及高糖多抗種質(zhì)創(chuàng)新利用”項目,獲得2020年度云南省科學技術進步一等獎。
“中國是最早種植甘蔗的國家之一,但中國沒有熱帶種,偏偏熱帶種是甘蔗育種中糖份和農(nóng)藝性狀的優(yōu)勢血緣。”采訪中,項目第一完成人、原云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所所長范源洪說:“云南甘蔗資源豐富,特別是割手密、斑茅和滇蔗茅等野生資源最具特色和優(yōu)勢,這些從本質(zhì)上說還不是甘蔗,是野生種,但是甘蔗育種中抗性的主要來源。”
29年間,范源洪和團隊建立起“整合國內(nèi)、引進國外、重點采集”的模式,對我國22個省區(qū)151個縣進行了系統(tǒng)的資源考察收集,明確了我國資源地理分布與富集程度,突破了世界甘蔗野生資源分布的北緣和海拔記錄;與12個國家建立種質(zhì)交換機制,引進珍稀資源填補了國內(nèi)甘蔗種屬資源的空白和短板,創(chuàng)建了國家甘蔗資源圃,收集保存了34個國家和中國22個省區(qū)的6屬18種3846份種質(zhì)資源,居全國第一、世界第二,為甘蔗品種改良貯備了雄厚的物質(zhì)基礎。
“甘蔗種質(zhì)資源的發(fā)掘利用是一項長期持續(xù)的系統(tǒng)工程,包括資源整理編目、標準制定、性狀鑒定和綜合評價等長期和大量的基礎性工作,這需要團隊成員耐得住寂寞,守得住初心。”范源洪研究員介紹說:“資源鑒定評價、遠緣雜交到篩選出優(yōu)良創(chuàng)新種質(zhì),差不多需要10年時間,再通過選配優(yōu)良親本進行雜交、回交、選育,得到一個性狀穩(wěn)定的新品種,往往又是10年。”
歷經(jīng)29年,項目構建了目標性狀精準鑒定技術體系,在表型鑒定技術方面,建立2項國家標準,統(tǒng)一了表型性狀和優(yōu)異種質(zhì)資源評價體系;在染色體研究中,揭示了中國細莖野生種11種類型及其地理分布特點;在抗病性鑒定評價中,率先在國內(nèi)建立甘蔗花葉病等抗病性精準評價技術5項,編制4 項地方標準,篩選出多抗種質(zhì)339 份;在抗旱鑒定方面,篩選出抗旱甘蔗種質(zhì)34份,克隆割手密抗旱基因5個,為抗旱育種提供了優(yōu)異抗原。
29年過去,滄海桑田。范源洪說,29年的探索和堅守、磨礪和積累,項目總體達國際同類先進水平,在資源保存技術、優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用方面達國際領先水平——首次揭示了云南南部是甘蔗細莖野生種起源地和多樣性中心之一,并明確其遺傳背景和重要利用價值;首次構建了細莖野生種、斑茅和雜交品種3個核心種質(zhì)庫和細莖野生種2個后代群體的遺傳連鎖圖譜;創(chuàng)建了低緯高原花期調(diào)控和雜交后代真實性鑒定相結合的遠緣雜交技術,首次報道獲得真實雜交后代材料,成功聚合野生種抗旱抗病與熱帶種糖份產(chǎn)量等優(yōu)良性狀,創(chuàng)制多抗、高糖、高產(chǎn)和“雙側(cè)芽”等優(yōu)異新種質(zhì)102份,獲新品種權4個;篩選優(yōu)良親本10個,選育抗病抗旱高糖新品種6個,獲新品種權5個和美國新品種登記1個。
“我們希望育成世界上最甜的甘蔗”,范源洪說:“種質(zhì)資源發(fā)掘利用的目的就是育成高糖高產(chǎn)多抗病新品種,并進行大面積推廣應用,這樣才能支撐甜蜜事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。”僅2018-2019年,育成的新品種推廣應用402萬畝,新增甘蔗241萬噸,新增蔗糖30多萬噸,新增產(chǎn)值26億多。品種的更新?lián)Q代,也為云南甘蔗出糖率從5年前的12.3%提升到2019年的12.8%做出了重大貢獻。(云南省科技廳宣教中心 )