康國章為學生指導實驗操作
部分實驗須先在煙草植株上進行，實驗人員在觀察煙草苗的生長情況。
□頂端新聞·大河報記者 樊雪婧 文 張琮 攝影
“五谷豐登”，在省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室里，這是每個研究者最愿意聽到的詞匯。他們希望，年年有豐收，樣樣都豐收。
為了這個愿景，他們不懈地破譯著大地豐收的密碼。這些年，32個小麥、玉米新品種從這里出生，帶著全國甚至世界高品質(zhì)高產(chǎn)紀錄撒向田間地頭，走上國人餐桌。
40000挑1，他們讓玉米果穗越結(jié)越大
在河南農(nóng)業(yè)大學校園里，有一棟建筑前，時常攤著不少正在“曬太陽”的玉米棒子和小麥粒，身上還都帶著編號。
這里，就是省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室。這個實驗室都研究什么？用實驗室主任湯繼華的話說，“我們的主要工作就是找到讓小麥玉米高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)并可持續(xù)發(fā)展的‘密碼’”。
走進實驗室，記者見到了4個玉米果穗，依次由小到大排列。為何玉米果穗會變大？全得益于科研人員的不懈努力，“一個果穗增加40粒，相當于增加10%的產(chǎn)量，每畝增加15%的產(chǎn)量”。湯繼華在采訪中說，從玉米的4萬多個基因中，找到了1個高產(chǎn)基因，培育出的玉米穗才會明顯變大。
在玉米研究領(lǐng)域，雜種優(yōu)勢遺傳機理復(fù)雜，研究難度大，導致突破性玉米新品種選育困難，湯繼華卻瞄準這一方向，一頭扎了進去。
心心在一藝，其藝必工。他帶領(lǐng)團隊優(yōu)化了雜種優(yōu)勢研究材料平臺，將雜種優(yōu)勢復(fù)雜性狀剖分為單個性狀的單基因，鑒定出控制玉米穗部性狀雜種優(yōu)勢的特異染色體片段，定位了玉米產(chǎn)量性狀的雜種優(yōu)勢位，為強優(yōu)勢玉米新品種的選育提供了重要技術(shù)支撐。
今年6月，湯繼華教授團隊培育的玉米新品種“豫單888”收獲了200萬元價格轉(zhuǎn)讓費。
為何一粒種子價值百萬？原來，如今玉米籽粒機收成為玉米現(xiàn)代化趨勢，“豫單888”作為籽粒機收的玉米新品種，2020年在鶴壁市淇濱區(qū)鉅橋鎮(zhèn)劉寨村示范種植中，曾創(chuàng)出畝產(chǎn)1205.1公斤的紀錄，而河南玉米畝均產(chǎn)量為800多公斤。
調(diào)控基因，讓小麥擁有更多屬性
除了玉米，實驗室里還有另外一個餐桌上的主角，就是小麥。從中國的包子到意大利的面，幾乎所有面食，都有小麥的化身。
作為小麥主產(chǎn)區(qū)，我省小麥種植面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)均居全國第一，小麥總產(chǎn)占到全國的四分之一還多，可以這么說，全國每4個饅頭里就有一個產(chǎn)自河南。
但隨著生活品質(zhì)的提升，人們對于小麥的要求，不再是吃上“白面饃饃”，而是更加優(yōu)質(zhì)的饅頭、面條、面包、甜點……
河南小麥能不能跟上腳步？實驗室副主任康國章告訴記者：“能！”
“小麥中含有70%淀粉和12%的蛋白質(zhì)，找尋小麥品質(zhì)的相關(guān)基因，調(diào)控淀粉和蛋白質(zhì)的比例結(jié)構(gòu)，就能讓小麥不僅高產(chǎn)、抗病，還能擁有高筋、中筋、低筋等不同的屬性。”康國章說，生活中，優(yōu)質(zhì)饅頭來自中強筋小麥，點心需要弱筋小麥，而面包就得是強筋小麥。
“小麥不僅不掉隊，還能趕超走得快！”康國章透露，團隊正在攻關(guān)彩粒小麥研究，未來，小麥不只是麥色，還可能是黑色、紫色、綠色，這樣的小麥富含花青素、鋅、鐵、硒等微量元素，讓老百姓吃起來更健康。
除此之外，面對糖尿病、肥胖癥多發(fā)的情況，康國章希望研究出抗淀粉小麥。“這樣的小麥做出的饅頭，飽腹感更好，平時2個饅頭能吃飽的人吃1個就飽了。”
在實驗室里，記者在各式各樣的小麥里還見到了價值不菲的“釀酒小麥”，顧名思義，這個新品種更適合釀酒。2018年，實驗室殷貴鴻研究員與茅臺集團簽訂協(xié)議，為其提高釀酒專用小麥新品種及配套栽培技術(shù)，成果經(jīng)費高達594萬元。目前，已選育出8個釀酒專用小麥新品種，已通過河南省專業(yè)標準化技術(shù)委員會立項，正在主持制定河南省釀酒小麥栽培技術(shù)規(guī)程。
守護農(nóng)業(yè)“芯片” 這個實驗室很硬核
河南不只產(chǎn)小麥，還是全國重要的糧食生產(chǎn)大省，糧食產(chǎn)量占全國十分之一。在全國重要糧食生產(chǎn)核心區(qū)布局一個以“小麥玉米”為特色的國家重點實驗室，可見這個實驗室之重要。
五谷生長，從種子而來，因此，種子也被喻為農(nóng)業(yè)的“芯片”。但培育一個新品種，卻不是一件簡單的事。一個新品種，通常需要上萬次組合試驗，而且都要在田間進行。有學生統(tǒng)計過，在小麥生長期的240多天里，科研人員有180多天都在田間地頭度過。
“如果沒在實驗室，那就是在田里。”康國章說，培育過程中，經(jīng)常需要下到田間鑒定和考察性狀，工作時間長、工作條件差、天氣炎熱、多地奔波成為大家公認的苦，但是對于從事育種工作的人，在田間發(fā)現(xiàn)一個優(yōu)良選系或者優(yōu)異組合的興奮和快樂足以彌補這些“苦”。
正因為有了這些不知苦的科研人，這些年，實驗室共走出32個國審和省審小麥、玉米新品種，推廣的新品種面積以“億畝”來計算，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益以“十億元”來計算，而產(chǎn)生的社會效益更是無法估算。
離開實驗室時，天色已經(jīng)擦黑，多盞窗臺中暈出黃色的燈光，像極了豐收的金黃麥田，那些忙碌的守護者，心里裝著的，正是讓河南糧食連續(xù)突破1000億、1200億、1300億斤大關(guān)的承諾。
延伸閱讀
省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室于2013年12月19日，在河南省糧食作物生理生態(tài)與遺傳改良重點實驗室——國家重點實驗室培育基地基礎(chǔ)上經(jīng)科技部和河南省人民政府批準建設(shè)成立。
實驗室依托河南農(nóng)業(yè)大學作物學國家一級重點學科、省部共建教育部作物生長發(fā)育調(diào)控重點實驗室、鄭州國家玉米改良分中心、農(nóng)業(yè)部玉米區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新中心、河南省作物生長發(fā)育調(diào)控重點實驗室等科研平臺，通過整合資源、集成優(yōu)勢建設(shè)而成。
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