不久前，甘肅省玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新與育繁推一體化企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合體”)傳來好消息：聯(lián)合體承擔(dān)的首個(gè)重大專項(xiàng)“甘肅省玉米種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)與示范”項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“示范項(xiàng)目”)順利通過驗(yàn)收。示范項(xiàng)目的諸多子項(xiàng)目也碩果頻出。

“這將有助于構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作的全產(chǎn)業(yè)鏈一體化現(xiàn)代種業(yè)科技支撐體系、提升甘肅省國(guó)家級(jí)玉米繁育制種基地的創(chuàng)新水平。”項(xiàng)目承擔(dān)單位、甘肅省敦煌種業(yè)集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“敦煌種業(yè)集團(tuán)”)常務(wù)副總經(jīng)理閆治斌告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

聯(lián)合體成立于2021年，集聚省內(nèi)外19家骨干企業(yè)和優(yōu)勢(shì)科研單位，聘請(qǐng)中國(guó)工程院院士戴景瑞擔(dān)任首席專家，瞄準(zhǔn)新型核不育等領(lǐng)域開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。自2021年12月示范項(xiàng)目立項(xiàng)批復(fù)以來，聯(lián)合體全面開展了玉米種質(zhì)資源保護(hù)和創(chuàng)新利用、現(xiàn)代生物育種技術(shù)應(yīng)用、玉米新品種培育等全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合攻關(guān)。

實(shí)現(xiàn)機(jī)械化制種

三九隆冬之際，地處甘肅西部的河西走廊一片銀裝素裹。而在千里之外的“種業(yè)硅谷”海南，一株株玉米稈翠綠挺拔，生機(jī)勃勃。天剛亮，聯(lián)合體成員單位——甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所副所長(zhǎng)周玉乾就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在海南南繁育種基地忙碌了起來，記載、套袋、采粉、做雜交，不知不覺一天時(shí)間就過去了。這樣的“候鳥”生活，周玉乾已過了好些年。從氣候干燥、降雨量少的河西走廊，到擁有優(yōu)越生態(tài)條件的海南，周玉乾團(tuán)隊(duì)始終懷揣做好玉米“文章”的初心。

種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。作為聯(lián)合體的牽頭單位，敦煌種業(yè)集團(tuán)一心向“芯”而行，組織省內(nèi)外玉米制種領(lǐng)域的高校院所和上中下游企業(yè)創(chuàng)新資源，謀求玉米種質(zhì)資源原始創(chuàng)新重大突破。“我們充分利用‘企業(yè)+合作社+基地’‘企業(yè)+種植大戶+基地’的新型基地模式，統(tǒng)籌規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域，建成集中連片、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化種子生產(chǎn)基地。”敦煌種業(yè)集團(tuán)研究院院長(zhǎng)助理羅致春說。

作為聯(lián)合體的成員單位，甘肅亞盛種業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司是甘肅省玉米制種全程機(jī)械化程度最高的企業(yè)之一。該公司致力于開展玉米骨干自交系高質(zhì)量種子制備關(guān)鍵技術(shù)的集成研究，2024年在張掖市甘州區(qū)1000余畝玉米地開展技術(shù)集成與示范工作。該公司利用四膜八行北斗導(dǎo)航精量播種機(jī)，實(shí)現(xiàn)施肥、覆膜、鋪設(shè)滴灌帶、播種一體化作業(yè)。“從種到收全程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，通過機(jī)械直播，確保播種深度保持一致、出苗整齊一致，減少機(jī)械作業(yè)程序，提高作業(yè)效率。”甘肅亞盛種業(yè)集團(tuán)種子研究院副院長(zhǎng)宋維周告訴記者，“從機(jī)械收獲到種子加工，都是機(jī)械化操作，確保顆顆都是好種子。”

選育優(yōu)質(zhì)新品種

新品種選育，讓“中國(guó)碗”裝上更多優(yōu)質(zhì)糧。

2023年，經(jīng)甘肅省科技廳批準(zhǔn)，敦煌種業(yè)集團(tuán)牽頭，聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校院所共同組建甘肅省玉米種業(yè)研究院，爭(zhēng)取2000萬元國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持。“目前我們已挖掘篩選控制株高、抗南方銹病等性狀的關(guān)鍵基因位點(diǎn)9個(gè)。”羅致春說。

作為聯(lián)合體的參加單位和甘肅省基因編輯育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的依托單位，蘭州大學(xué)發(fā)揮在植物生長(zhǎng)發(fā)育和極端環(huán)境適應(yīng)性研究方面的特長(zhǎng)，開展玉米功能基因組學(xué)研究，利用玉米甲基磺酸乙酯(EMS)誘變突變體庫，鑒定得到多個(gè)調(diào)控玉米育性、干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和抗逆性的基因。“這些原創(chuàng)性研究為基因編輯育種的順利實(shí)施、創(chuàng)制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種提供了保障。”蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)侯歲穩(wěn)介紹，學(xué)科團(tuán)隊(duì)早在2013年就將基因編輯技術(shù)常規(guī)運(yùn)用于玉米和水稻的遺傳改良中，團(tuán)隊(duì)目前使用的基因編輯系統(tǒng)不僅可滿足大、小片段DNA的剪切，還可以完成多位點(diǎn)同時(shí)操作，基因編輯的靶向性、成功率和編輯效率很高。該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)等位位點(diǎn)編輯，使編輯位點(diǎn)能純系遺傳，極大縮短育種實(shí)踐周期。

羅致春介紹，聯(lián)合體連續(xù)3年與甘肅省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳組織聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目，投入經(jīng)費(fèi)950萬元，鑒定抗旱級(jí)別達(dá)到“強(qiáng)”以上的種質(zhì)138份，選育優(yōu)良性狀自交系1774個(gè)，培育新品種23個(gè)。

聯(lián)合體先后建立了智能化設(shè)計(jì)育種體系、單倍體工程化育種平臺(tái)，構(gòu)建起從種質(zhì)資源創(chuàng)制、玉米新品種培育、新型核不育制種技術(shù)和玉米制種配套技術(shù)研發(fā)到綠色栽培技術(shù)示范推廣的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系。聯(lián)合體累計(jì)在西北、東北、華北、西南等國(guó)家玉米主產(chǎn)區(qū)推廣新品種1000多萬畝，實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值5.8億元以上。其中，“敦玉810”成為西南區(qū)域第一大品種，示范推廣面積388萬畝;“敦玉49”進(jìn)入北大荒集團(tuán)集中采購(gòu)體系;“五谷737”等抗旱耐密品種在西北區(qū)域示范推廣140萬畝……自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)品種市場(chǎng)占有率不斷提升。

示范推廣新技術(shù)

聯(lián)合體交出了更多亮眼“成績(jī)單”：甘肅省玉米產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新主體“珠聯(lián)璧合”，挖掘優(yōu)異種質(zhì)資源、建設(shè)工程化育種平臺(tái)、選育突破性新品種、制定玉米配套制種技術(shù)、研發(fā)玉米制種配套裝備，全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和集成應(yīng)用方面成果涌現(xiàn)。

經(jīng)過3年的推廣，示范項(xiàng)目研發(fā)的輕量化高低隙去雄機(jī)及高通道玉米低損剝皮機(jī)，預(yù)期推廣面積達(dá)60萬畝，由于去雄機(jī)、剝皮機(jī)的使用，預(yù)期畝節(jié)約成本150元，共節(jié)約成本9000萬元。玉米新品種的示范推廣和新技術(shù)的普及應(yīng)用，有效提高了項(xiàng)目區(qū)玉米生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)增效。

聯(lián)合體取得的成果遠(yuǎn)不止于此。甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所圍繞玉米種質(zhì)資源抗旱表型精準(zhǔn)鑒定評(píng)價(jià)、抗旱豐產(chǎn)糧飼兼用玉米新品種選育及示范推廣兩大中心任務(wù)開展工作。該所在張掖建立了玉米種質(zhì)資源抗旱性精準(zhǔn)鑒定基地1個(gè)，對(duì)3000余份玉米種質(zhì)資源開展抗旱性鑒定，選育出優(yōu)良玉米自交系96份，采用雙單倍體技術(shù)創(chuàng)制玉米DH系5000余份，經(jīng)抗旱、抗病及豐產(chǎn)性評(píng)價(jià)獲得優(yōu)良自交系18份。該所通過多點(diǎn)測(cè)試，篩選出具有抗旱、高產(chǎn)、持綠性好、抗倒伏、適宜糧飼兼用等特點(diǎn)的苗頭組合25個(gè)，推廣糧飼兼用玉米品種“隴單10號(hào)”“隴單339”“RF699”等玉米新品種，共計(jì)種植面積40余萬畝。

“抗旱耐密宜機(jī)械粒收玉米品種‘隴單635’‘隴單655’已經(jīng)完成國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)，在西北、東北、華北表現(xiàn)突出。”周玉乾介紹，抗旱糧飼兼用玉米品種“隴單639”及青貯玉米品種“隴青3號(hào)”“隴青5號(hào)”在甘肅玉米主產(chǎn)區(qū)也表現(xiàn)突出，正在大面積推廣。

良種讓糧倉(cāng)穩(wěn)如磐石，科技讓育種如虎添翼，創(chuàng)新聯(lián)合讓眾多企業(yè)、高校院所“雙向奔赴”。在玉米種質(zhì)創(chuàng)新這場(chǎng)“攻堅(jiān)戰(zhàn)”中，將有更多技術(shù)難題被攻克，更多科研成果深入田間地頭，更多優(yōu)質(zhì)品種破土而出，更多創(chuàng)新領(lǐng)域令人期待。

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