植入“抗病计划” 小麦“癌症”被攻克

植入“抗病程序”，小麦“癌症”被攻克。

江苏农业人员解决世界性难题，抗赤霉病新小麦今秋将在长江中下游推广。

目前江苏麦收进度过半，丰收可期。

说起小麦，农民最担心的就是赤霉病，被称为小麦的“癌症”。这种疾病不仅会导致小麦大幅度减产甚至绝收，还会影响人畜健康。是“优粮”变“劣粮”的元凶之一。

可喜的是，江苏省何丽霞农业科学研究所小麦育种专家高德荣带领科研团队连续攻关，成功育成了双抗赤霉病、高白粉病的优质高产新品种“扬麦33”。其综合表现突出，已通过国家农作物品种审定委员会审定。今年秋播时将在长江中下游地区推广，有望成为新一代主导品种。

利用分子育种技术攻克世界性难题

在中国的小麦种植区，化学方法被广泛用于控制赤霉病。有时候喷了很多次农药还是达不到预期效果，还增加了成本，影响了生态环境。”高德荣说，上世纪90年代，该所科研团队选育了一批中度抗赤霉病小麦品种，其中“扬麦158”是当时抗性最好的品种，其在长江中下游地区年推广面积达2000多万亩，有效缓解了赤霉病的发生。

然而，随着气候变化和小麦播期推迟的影响，赤霉病越来越频繁，中等抗赤霉病的品种已不能满足生产需求，急需培育高抗小麦新品种。此前没有大规模推广高抗赤霉病品种，高德荣带领团队下定决心啃下这块“硬骨头”。

研究人员在研究小麦品种(系)和各种种质资源的抗赤霉病基因组成后发现，“扬麦”品种表现出良好的抗赤霉病性，但大多数品种不携带国际上广泛使用的抗赤霉病基因Fhb1。“我们通过品种间杂交的方法，将Fhb1基因导入‘扬麦’的遗传背景中，聚合现有品种的抗病基因，协同提高抗病和高产。通过多组合、大群体选择，最终育成抗赤霉病品种‘扬麦33’。”

2021年5月下旬，江苏省农科院专家组对“扬麦33”示范田进行了评估。经过充分讨论，专家组认为，不进行赤霉病化学防治的“扬麦33”示范田与一次防治的对照田，赤霉病发生程度无显著差异，均显著低于中抗品种二次防治赤霉病的发生程度。“扬麦33”具有突出的抗赤霉病、抗白粉病等特性。综合性状优良，在抗赤霉病和高产的合作遗传改良方面取得重大突破，有望成为我国新一代主导品种。

“‘扬麦33’目前已达到世界最高抗赤霉病水平。今年秋播预计达到40万亩，明年预计超过150万亩。”江苏省何丽霞农业科学研究所所长李爱红说，2012年以来，“扬麦系列”品种推广面积达1.2亿亩，新品种比对照品种平均亩产提高25公斤，粮食总产量超过30亿公斤。

新品种植入“抗病程序”抗性好产量高

它是种子农业的“芯片”。在“芯片”中植入“抗病程序”，是攻克小麦“癌症”的好办法。

高德荣介绍，“扬麦33”通过分子标记辅助选择技术，实现了主抗赤霉病基因Fhb1与来自“扬麦”的抗赤霉病位点的结合，从而完成了“抗病程序”的植入。

2021年在江苏省高邮市大面积示范种植结果表明，“扬麦33”的病穗率为100%。“扬麦33”攻克了抗赤霉病高产难题，“好体”高产。理论产量测定结果表明，“扬麦33”示范田亩产有效穗28.3万穗，每穗50.2粒，预计千粒重42克，理论亩产596.7公斤。高德荣介绍，虽然很多抗赤霉病材料已达到要求，但农艺性状不理想，不利于育种利用，无法在生产上推广。例如，茎太高而不能倒伏，生育期晚导致收获晚。

“经过十几年的反复田间试验，我们终于使‘扬麦33’在保证优良农艺性状的前提下，实现了抗赤霉病性和产量的协同提高。”高德荣告诉记者，“扬麦33”在为期两年的国家小麦良种联合研究区域试验中比对照平均增产5.18%，在2019-2020年生产试验中比对照平均增产5.74%，在参试品种中排名第一，增产率达100%，实现了抗赤霉病和高产的重大突破。

此外，据受访专家介绍，“扬麦33”籽粒硒含量高于其他小麦品种，稳定性好，营养价值高，能满足人民群众对健康食品的需求。

由“经验育种”向“精准育种”转变

农业部小麦专家指导组组长、扬州大学农学院教授郭文山说，多年来，小麦赤霉病在长江中下游和黄淮小麦产区高发，年发病面积超过1亿亩。高德荣告诉记者，“扬麦33”已在江苏、安徽、湖北、浙江等地种植。目前其田间抗病性和丰产性突出，今年秋播时将在长江中下游推广。

小麦育种从“经验育种”向“精准育种”转变。中国工程院院士张宏成认为，“扬麦33”的选育为赤霉病抗性的提高做出了贡献，巩固了我国在国际赤霉病抗性育种中的领先地位。中国农业大学农学院副院长倪忠福说，“扬麦33”借助分子育种技术，加强了各种抗性基因的聚合，大大提高了育种效率和性状改良的精度。

据受访专家介绍，“扬麦33”主要是在保证农艺性状优良的前提下，实现了公认的主抗赤霉病基因与来自扬麦的抗赤霉病位点相匹配。

在高德荣看来，当前我国粮食生产向现代化迈进过程中，一家一户小生产对农药、化肥等投入成本意识不强，更关注产量。但家庭农场、种植企业等不仅关心产量，更关注成本投入、生产风险，要求品种抗病抗逆性强、高产稳产和节本高效，更有利于良种普及。他认为，持续提高小麦抗病抗逆性，提高农民种粮效益，助力保障国家粮食安全，是农业科研工作者应尽职责，他将踔厉奋发、继续探索。