眼下,正值谷子抽穗開花的季節(jié),谷子育種也迎來授粉關鍵期。
8月28日,經開區(qū)沙嶺子鎮(zhèn)“張雜谷”試驗田里,育種人員正在有條不紊地對谷子進行雜交育種。
將套在谷穗上的硫酸紙袋摘下后,育種人員李紅戴上放大鏡觀察谷穗開的花,選出不育系。然后,她將提前選好的裝有父本的硫酸紙袋套在不育系谷穗上,輕輕用手拍打,就完成了人工授粉工作。
摘袋,觀察,套袋,敲打,看似簡單的雜交授粉工作,其實背后卻蘊含著大學問。
“雜交育種是用基因型不同的個體為親本,通過有性雜交創(chuàng)造遺傳變異,再經過雜種后代的選擇與鑒定,從而綜合雙親優(yōu)良性狀的個體,育成新品種?!笔修r業(yè)科學院谷子研究所副研究員史高雷說,谷子授粉的基本原理是通過雄蕊的花粉傳遞到雌蕊柱頭上,完成授粉過程。
“這一排排谷穗上套的硫酸紙袋有什么作用呢?”面對記者的疑問,史高雷說,谷子屬于自花授粉作物。不育系等到谷穗快要開花的時候,就給它套上袋,目的是阻止它與其他谷穗串粉,讓它按照我們的育種方向來進行授粉。
史高雷介紹,谷子進行雜交工作時,常通過人工輔助的方式提高谷子異交率。進行人工輔助授粉時,分為兩個步驟用2天完成。首先選擇一個優(yōu)質的母本,頭一晚將選擇的母本在盛花期剪掉,用濕布子將谷穗包裹。第二天,選擇選穗做雜交,并套好硫酸紙袋,掛牌做標記。
“24遠·珍8.7”“25遠·珍8.9”“25遠·珍8.15”……在“張雜谷”試驗田里,一株株“張雜谷”上掛著粉色的展示牌,牌上用鉛筆標注著谷子本來的品種型號和授粉品種的型號,下面寫著授粉日期。史高雷說,這個牌子就是谷子的身份證,用來記錄谷子的信息。這個型號還不能稱之為谷子新品種,它們還處在漫長的研發(fā)過程中。
試驗田里,套著硫酸紙袋的谷子長得一模一樣,但是育種人員一眼就能區(qū)分出育系和不育系?!皩㈦x谷穗最近的一個葉子揪一半,這就是育的,不育的拴一根紅繩,授粉時候這就好找了。這是趙治海老師總結的辦法?!庇N人員李紅說。
每年8月中旬到9月初,是谷子育種授粉的關鍵期。這段時間,市農業(yè)科學院谷子研究所核心成員要集中完成人工雜交授粉工作?!懊刻焱瓿啥嗌僦?,這就需要看運氣,有時候幾株,有時候幾十株,最多的時候能達到五十株。”史高雷說。
好收成離不開好種子。趙治海及其團隊利用雜交育種技術,培育出具有自主知識產權的“張雜谷”系列品種,具有高產、抗旱、優(yōu)質、高效的特點,將我國北方干旱半干旱地區(qū)谷子從畝產200公斤至300公斤提高到400公斤至600公斤,并創(chuàng)造了畝產811.9公斤的世界谷子高產紀錄。同時,“張雜谷”還走出國門,在非洲埃塞俄比亞、烏干達等十余個國家試種成功。
經過兩代科研人員不懈努力,成功選育的“張雜谷”品種已達20多個,形成適應水、旱地,春、夏播,早、晚熟配套的品種格局,基本覆蓋了我國谷子適播區(qū)的所有生態(tài)類型。史高雷說,只有用手攥緊種子“芯片”,才能端穩(wěn)中國飯碗,實現(xiàn)糧食安全。
忙完一上午的工作,看著新授粉的谷穗隨風飛舞,史高雷與李紅有一種成就感。(記者 呂慧 白君)
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