——记山西农业大学经济作物研究所谷子育种专家史关燕扎根一线、勇攀高峰的攻关事迹
在沟壑纵横的吕梁山区,有一种作物深深扎根于这片黄土地,哺育了一代又一代三晋儿女,它便是谷子。谷子坚韧不拔、耐旱耐瘠,像极了吕梁儿女不屈不挠、艰苦抗战的英雄气概。而在这片孕育红色基因的土地上,有一位与谷子打了半辈子交道的育种专家——山西农业大学经济作物研究所研究员史关燕。三十年来,她如同扎根大地的谷子,将根须深植吕梁的黄土地,把心血倾注于一粒粒饱满的谷穗,她以试验田和实验室为阵地,以“让中国碗多盛山西粮、山西粮多出吕梁优品”为使命,在孤寂而漫长的育种之路上,从“跟跑学习”迈向“创新领跑”,将一粒粒普通“小米粒”培育成带动一方产业的“金种子”,书写了关于坚守、创新与奉献的动人篇章。
迎难而上——从“0到1”的破冰之路
上世纪九十年代,当水稻、玉米等主要作物的杂交化已收获丰硕成果时,谷子这一源自中国、拥有数千年栽培历史的古老作物,其杂交育种研究却因存在诸多技术瓶颈而进展缓慢,被视为世界性难题。彼时,史关燕刚从河南信阳的鱼米之乡来到此地,却毅然投身谷子育种事业。她清醒地认识到,若采用传统常规育种方法,品种的增产潜力已逼近“天花板”,产业难以实现跨越式发展。
“别人能成功培育出杂交水稻、杂交玉米,我们为何不能培育出杂交谷子?”凭借这股不服输的劲头,她和团队成员毅然踏上了这条布满荆棘的创新之路。由于没有成熟的经验可供借鉴,他们便从最基础的工作入手:搜集、鉴定、创制育种材料。研究初期,条件艰苦,经费紧张,外界也不乏质疑之声。有人说,谷子花期短、去雄困难,不育系异交效率极低,搞杂交种简直是“天方夜谭”;也有人说,投入巨大但前景渺茫,不如老老实实地进行常规选育。但她带领的团队坚信,唯有掌握杂交优势利用这把“金钥匙”,才能从根本上释放谷子的增产潜能,这是产业未来的发展方向。
于是,一场三十余年的科研长征就此拉开帷幕,历经四个阶段艰难探索。第一阶段“化学杀雄技术探索两系育种”。尝试利用化学药剂诱导雄性不育,但杀雄效果不稳定,只能作为一种杂交育种方法,此路艰辛探索后作为技术储备。第二阶段转向“光温敏两系法攻关”,团队如同候鸟一般,往返于山西、海南两地,利用南北气候差异来追逐适宜的育种时节。年复一年地筛选、观察、验证,在吕梁的夏日和海南的冬季,试验田里留下了他们被晒得黝黑、俯身查看的身影。然而,光温两系杂交种因受环境影响,难以在生产中应用。第三阶段开展“核质互作三系法摸索”,团队深入探究这一杂交水稻成功的经典路径,积累了宝贵的种质资源和理论知识。第四阶段实现“高度雄性不育两系法突破”,团队综合前期经验,将主攻方向聚焦于创制遗传性稳定、不育性彻底且易于繁殖恢复的“高度雄性不育系”。这条从“0到1”的破冰之路,他们走得太艰难,这不仅是一场与时间的赛跑,更是对意志力的极限考验。
矢志创新——二十年磨一剑的历史性突破
“育种是一项‘苦差事’,一个性状的稳定往往需要经过七八代的培育,一个品种的育成常常要以十年为周期。”史关燕如此描述自己的工作。杂交谷子的研究,更是将这种“长周期”和“不确定性”放大到了极致。
团队面临的核心挑战,在于找到或创造出那个最为关键的“钥匙”——不育系。谷子的花朵小如针尖,人工去雄杂交的工作量巨大,且成功率较低。为了观测一个材料在特定光温条件下的育性转换临界点,他们需要24小时守在田间,定时取样并进行镜检。海南南繁基地的炎炎烈日、酷暑高温,吕梁试验田的料峭早春、刺骨寒风,都见证了这支团队近乎痴迷的执着。
转折出现在2011年夏季。经过对数千份种质材料、数万次杂交组合的反复测试与筛选,团队终于从一份珍贵的优异种质资源中,成功发现并转育出关键性不育系材料“晋汾系21A”。该材料综合性状优良,不育率高达99.9%以上,异交结实率极为突出。这一突破,犹如打通了任督二脉,为谷子不育系创新以及杂交谷的组配开辟了无限可能。
依托“晋汾系21A”及后续创制的系列骨干亲本,团队将传统育种经验与现代分子标记辅助选择技术有机结合,宛如技艺高超的“基因裁缝”,精心规划反复测配“不育系”与“恢复系”的组合,在基因的“丝线”上精心编织着高产与优质的蓝图。最终,凝聚团队二十年心血的三个杂交谷子新品种诞生了。
“汾杂163”——恰似“谷子健将”,不仅在产量上具有优势,其小米的色泽、口感和营养指标均达到国家一级优质米标准,实现了高产与优质的协同提升。
“晋杂谷184”——可谓“高产先锋”,品质优良。在多年多点试验中,平均亩产较当地主推常规品种显著提高20%以上,刷新了区域高产纪录。
“晋杂谷165”——堪称谷中“耐力王”,根系发达,分蘖性、抗旱性和抗倒性表现卓越,尤其适合山西省中晚熟及类似生态区的旱地种植,稳产性极佳。
这三个品种的成功育成,不仅是对团队二十年如一日坚守的最好回报,更标志着山西省在谷子杂种优势利用领域实现了从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的关键跨越,为山西乃至我国旱作农业区的粮食增产开辟了一条全新的科技路径。
转化赋能——“科技之花”结出“产业之果”
优良的品种,唯有走出试验田,播种于广袤无垠的田野之上,方能切实彰显其价值。2025年,一场备受关注的品种权转让签约仪式盛大举行,“汾杂163”、“晋杂谷165”、“晋杂谷184”这三个杂交谷新品种的推广使用权,以180万元的价格转让给山西丰和立农业科技有限公司。这既展现了史关燕团队科研成果的市场价值,更是山西种业产学研用深度融合、科技成果高效转化的典型范例。
“以这个价格,所购得的不仅是三个品种,更是未来五年乃至十年谷子产业升级的‘芯片’与先机。”企业负责人说道。此次合作搭建起了“科研单位精准育种、企业在市场进行强势推广、农户通过种植实现增产增收”的良性循环。企业依托其成熟的营销网络与产业化经验,能够快速将新品种推向市场;而科研团队则能更聚焦于前端创新,持续为企业供给“弹药”。
预计在未来三年,这三个杂交新品种于省内外的推广面积将迅速突破百万亩。按照平均每亩增产150公斤、增收600元来计算,将直接为农民带来数亿元的额外收益。更为重要的是,它们将有力推动山西,尤其是吕梁地区谷子品种结构的优化升级,从源头上提升“山西小米”的品牌价值与市场竞争力,为山西种业振兴注入强大动力,切实把山西杂粮的资源优势转化为产业优势和经济优势。
初心不改——扎根吕梁三十五载的科技情怀
三十五年光阴荏苒,青丝早已化作华发。从朝气蓬勃的青年,成长为引领团队的学科带头人,史关燕把人生中最为珍贵的时光,都奉献给了吕梁的沟峁梁墚,奉献给了那一株株饱含希望与生机的谷子。她笑言自己是个“老农民”,因为“实验室里难以诞生真正的成果,把论文写在广袤大地上才有价值”。她精心培育青年科技人才,传承严谨求实的科学精神与脚踏实地的奉献情怀。
如今,站在种业振兴的全新起点上,史关燕及其团队的目光愈发坚毅。他们正借助基因编辑等前沿技术,向着培育具备抗除草剂特性、营养功能强化、适宜机械化收割的下一代智能型杂交谷子品种稳步迈进。“我们的目标,就是让谷子这株‘草’,真正成为农民增收致富的‘宝’,让搭载‘山西芯’的谷子种子,播撒至更为广袤的土地上。”史关燕语气坚定地说道。
一粒种子,足以改变一个世界;一项技术,能够创造一个奇迹。史关燕所带领的团队与杂交谷子的故事,恰是无数山西种业科技工作者埋头耕耘、勇攀科技高峰的鲜活缩影。他们凭借智慧与汗水,默默守护并创制着生命的密码,将科研成果书写在三晋大地之上。他们为保障国家粮食安全、推动山西农业高质量发展,实现乡村全面振兴,贡献着坚实且磅礴的科技力量。(王小军)
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