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一粒玉米的“突围之路”——福建首个“国家级”普通玉米“诞生记”

福州吴凤基地,李刚记录玉米田间表现。受访者供图

1日,和往常一样,福建省农业科学院生物技术研究所助理研究员李刚来到位于海南省三亚市海棠区藤桥镇的福建省南繁基地。他穿戴上草帽、胶鞋等,消失在玉米地里。

微风轻拂,大片玉米长势正旺,绿油油得一眼望不到边。播种、套袋、授粉、收获、晾晒……从2015年起,他和团队年年重复这一系列动作,开展一轮又一轮选育工作,终于小有所成。

近日,李刚率队选育的新品种“闽玉683”通过国家农作物品种审定委员会审定,成为我省首个通过国家审定的普通玉米新品种。

数据显示,2020年起,“闽玉683”连续两年参加国家东南区统一试验,表现优异,区域试验均比对照明星品种“苏玉29”增产7%,生产试验增产10.2%,增产点100%,产量位居第一位。

逆境中求生存

纵观全国,福建在玉米种植面积上处于劣势。

目前,我省玉米播种面积近70万亩,其中鲜食玉米种植面积约50万亩,普通玉米面积10万余亩。普通玉米以“苏玉29”品种为主,主要在泉州惠安、南安、晋江和莆田、福清等地种植。

“我省‘八山一水一分田’,田地占比少;另一方面,福建季节降雨分配不均,3月至6月降水量占全年一半以上,且年际变化极大。”李刚解释说。

以福州为例,亚热带海洋性季风气候条件下,玉米新种繁育面临复杂多变的气候:打地、播种、授粉,都在等雨停;雨停后,要战高温;等到组合鉴定、材料收种,又担心台风突袭。

去年,李刚就吃了苦头。在福建省农业科学院生物技术研究院吴凤基地,30多亩玉米地先后经历2个月不间断的雨季,之后又处于连续高温,多日最高气温达44℃。7月下旬,玉米本应步入乳熟期,然而基地里的玉米大片枯死,叶子都被晒得卷起来了。

如果育种创新停滞不前,就容易被其他地区的种业价格掣肘。“特别是近一两年,受西北制种成本影响,玉米种子价格涨幅较大。像‘苏玉29’,省代批发价格每斤10块左右,层层下去,最终农户购买价格在每斤20块上下。”李刚说。

“我们要培育出自己的优势玉米品种。”带着这一目标,2015年起,李刚率队着手构建、选育适宜我省及周边地区的普通玉米群体,组配新品种。7年后,他们最终实现了我省“国家级”普通玉米品种的“零的突破”。

七代更迭的选育

玉米育种,冗长且烦琐。李刚首先要做的,是在“杂、多、乱、小、散”的种子中,挑选、组配出最适宜亚热带海洋性季风气候的优势种子。

2016年,李刚团队采用高密度、大群体方式,在福州挑选了3亩试验田种植了3万株群体的普通玉米,“利用福州特殊的复杂气候条件,即生长前期多阴雨寡日照、后期高温高湿等,对群体进行综合筛选”。

随后,试验田“转移”至河南滑县,对材料的感光性、丰产性、抗病性、耐高温性等进行压力筛选;再辗转至云南省石林县,进一步锤炼当选株系的广适性、抗病性和结实性等,“在云南,玉米成熟后期一般面临着低温环境,适应性不好或者灌浆慢的籽粒就会干瘪”;后来,李刚团队来到福建省南繁基地,对最终确定的优良果穗进行定型……

“3万株玉米在一年又一年的‘淘汰赛’中,最终历经七代选育,30个优良果穗脱颖而出。”李刚说,这些果穗具有相互独立、性状不一且稳定的优点。

胜利背后,是“汗滴禾下土”的耕耘。

每年七八月,是玉米授粉的关键期,在密不透风的玉米地里,人不动都汗流不止。“在河南那会,气温超过40℃,下地10分钟,我们全身找不到一块干的地方。”一年又一年候鸟似的南北穿梭,周而复始的种收试验,李刚被晒得又黑又瘦,却越干越起劲。

2019年,团队终于迎来开花结果的时刻。他们培育的新品种“闽玉683”,在福州、滑县、石林、四川绵阳、安徽宿州等地进行多点鉴定,在春播、夏播中均表现出优良的广适性、丰产性和抗病性。同年,试验种子生产和相应试验申报工作正式启动。

迎接金灿灿的未来

“闽玉683”成为我省首个通过国家审定的普通玉米新品种后,很快就有企业上门洽谈相关合作事宜。“今年,我们计划与合适的企业开展合作,进行大范围布点和实施种子生产计划。”李刚说。

李刚还进一步解析了“闽玉683”中的创新“因子”。

原来,早在2015年团队开启材料创制工作时,就外引贵州省农科院旱粮所的温热玉米Suwan-Iodent群体混合花粉与美国杂交种“迪卡517”杂交,利用复杂的多个生态环境,自然淘汰加人工选择优良单株或穗行。

“含有Suwan热带血缘的玉米大多具有光敏感性,这也是我们选择在炎热的滑县进行光钝感驯化选择的原因。一方面,淘汰迟熟单株或穗行,另一方面,结合锈病、青枯等病害选择,最终筛选光不敏感、抗性优良的单株或穗行晋级。”李刚说。

“闽玉683”只是李刚团队“七代更迭培育”中的一个产品。包括“闽玉683”在内,目前还有“黄金棒696”等为代表的新品种,在国家东南区、黄淮海区、西南区表现优异,其抗病性、耐高温性、广适性、丰产性,得到农户和众多企业认可。

去年底,福建省农科院生物所与河南宝景农业科技有限公司签订了“黄金棒696”初步转让协议,后者支付了定金,双方将在今年联合参加黄淮海联合体试验。

“在国内,玉米品种参加试验前就付定金的方式很少见,如果品种试验表现不佳,定金就打水漂了。”李刚说,宝景公司以此获得“黄金棒696”首次试验的机会,说明该品种的价值已初步获得市场认可,也侧面验证了福州独特的气候,有利于普通玉米新品种培育。

“‘闽玉683’仍有改良空间。”他说,“一粒好种子,要从实验室里走出来,更要走向田间地头。”

福建玉米的“突围之路”,仍在继续。(本报记者 林霞)

责任编辑:赵睿

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