小麦赤霉病是世界性病害，被称为小麦“癌症”，不仅造成严重减产，产生毒素还会危害人类生命健康。23日，由江苏里下河地区农业科学研究所小麦研究室主任高德荣科研团队，通过10多不懈努力，采取分子育种技术，在国内首次成功选育出高抗赤霉病、抗白粉病的“双抗”高产新品种——扬麦33号，通过江苏省农业科学院组织的专家组评鉴，有望成为我国新一代主导品种，破解世界性难题。
科研攻关将抗赤霉病与高产相结合
国家农业农村部小麦专家组组长郭文善教授介绍，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，占全国小麦种植面积的四分之一。
目前，全球抗赤霉病遗传资源匮乏，更是缺乏对赤霉菌免疫的种质，已克隆的抗赤霉病基因FHb1和FHb7，只能有限提升抗性，不能根本解决问题。
“在我国小麦种植区普遍都是采用化学方法，来抑制住赤霉病的重发。有的地方要施三到四次化学药品，但仍然达不到预期效果。大量化学药品的使用和残留，既造成生态环境的破坏严重，更是给食品安全带来潜在的危险。因此，只有从关键技术突破，选育出小麦高抗新种，方才是解决的有效办法。”中国工程院院士张洪程说。
“分子育种技术就是将分子生物学技术应用于育种中，在分子或者基因水平上进行育种。通常包括：分子标记辅助育种和遗传修饰育种（转基因育种和基因编辑等）。目前的分子标记辅助育种主要是在小麦杂交后代选择过程中利用与优异基因或者位点紧密连锁的分子标记，筛选携带这些优异基因或者位点的材料。”中国农科院作物科学研究所副所长刘录祥说。
高德荣告诉记者，扬麦33的育成应用的就是分子标记辅助育种，因为已知的很多抗赤霉病的材料虽然赤霉病抗性能达到“抗”，但是农艺性状不理想，不利于育种利用，更无法在生产上推广。例如株高过高导致的倒伏、生育期过晚导致迟收等，加上除赤霉病抗性外，小麦还有很多其他病害严重影响产量，因此要想育成可在生产上大面积推广的品种，就要将抗赤霉病与高产相结合。
利用分子育种技术手段是发展方向
记者了解到，扬麦33主要实现了在保证优良农艺性状的前提下将已知的公认的抗赤霉病主效基因与来源于扬麦本身的抗赤霉病位点相结合，使赤霉病抗性与产量协同显著提高。同时，扬麦33还利用分子育种技术导入了抗白粉病基因Pm21，高抗白粉病。
攻关组在高邮市甘垛镇带程村示范种植抗赤霉病品种扬麦33和中抗对照品种扬麦20，共1068亩。2020年11月8日播种，用种量每亩14公斤，今年4月21日开花，采取未防治、防治一次、防治两次对比显示，其中扬麦33未防治赤霉病的病穗率1.99%，平均严重度0.82，病情指数0.52；防治一次的病穗率0.34%，平均严重度0.47，病情指数0.08；中抗对照品种扬麦20，未防治赤霉病的病穗率13.18%，平均严重度1.91，病情指数8.70；防治两次的病穗率2.72%，平均严重度1.15，病情指数1.59。
“扬麦33示范田亩有效穗28.3万，每穗粒数50.2粒，预估千粒重42克，理论产量为亩产达到596.7公斤。”江苏里下河地区农业科学研究所所长李爱宏说。
专家组一致认为，扬麦33示范田在不进行赤霉病化学防治和防治一次的赤霉病发生程度差异不显著，均明显低于中抗品种扬麦20防治两次的发生程度。扬麦33赤霉病抗性突出，同时兼抗白粉病等，综合性状优良，实现了抗赤霉病与高产协同遗传改良的重大突破，这种具有“双抗”高产小麦新品种，对于解决我国小麦严重病害问题意义重大。
在中国农业大学农学院副院长倪中福看来，利用分子育种技术手段加强各类抗性基因聚合，大幅度提高育种效率和性状改良精准性，使小麦育种由“经验育种”向“精准育种”转变，同时培育出的优质绿色小麦新品种，对于促进我国小麦绿色高质量发展，打造优质小麦商业品牌，保障我国种业安全和粮食安全具有重要意义。
（科技日报记者 过国忠）
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