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金秋时节,广袤的银川平原岁物丰成。
鲜为人知的是,这片镶嵌在西北大漠戈壁间的“塞上江南”是中国北方古老的稻区之一。黄河之利,灌溉之便,气候之宜,成就了“朔方贡米”的千年美誉。今年的稻香,有别于从前,兼具山海韵味的水稻新品种“闽宁1号”备受瞩目。
顾名思义,这是闽宁联合育种的结晶。作为两省区育种家十年磨一剑的成果,“闽宁1号”在高产、优质、广适的基础上,突破了过去宁夏本地优质粳稻品种稻瘟病抗性较差的产业痛点,目前已在宁夏引黄灌区大规模推广,今年种植面积超4万亩,现已丰收到手,颗粒归仓。
种业协作,是闽宁协作的重要组成部分。从资源共享到人才交流,从材料创制到技术合作,从品种引进到联合育种……两省区共同培育出水稻、食用菌、果树、花卉等品种,正引领农业新质生产力新方向。“闽芯宁种”里,承载着山海情,托举着振兴梦。在闽宁协作30年的新起点上,记者从闽江之滨走进贺兰山下,共同探寻闽宁“芯”事。
山海携手
2017年的夏天,作为“福建院士专家宁夏行”活动的一员,中国科学院院士、福建省农业科学院研究员谢华安走进宁夏农林科学院。
“这是我们近年来自主选育的优质粳稻品种‘宁粳43号’。”宁夏农林科学院农作物研究所研究员孙建昌带着谢华安来到试验田,边走边介绍宁夏水稻育种进展,“曾经三次蝉联全国优质稻品种食味品质鉴评金奖,现在已成为自治区主栽品种。”
眼前的景象,让远道而来的福建专家大为惊喜。毕竟,提到宁夏,很多人脑海里浮现的是大漠戈壁,以为这里不产水稻,其实不然。
万里黄河自中卫市南长滩入境,遇到贺兰山阻挡折而向北,绘就黄河“几”字弯左竖,千万年来冲积出广袤平坦的宁夏平原。所谓“天下黄河富宁夏”,依托巨型古老灌排渠系,黄河活水源源不断滋养着这片土地,造就了“塞上江南”。
水稻便是宁夏引黄灌区的标志性作物。
“宁夏稻区水质好,既可灌溉又能淤地肥田,土壤有机质含量高。同时,光照充足,昼夜温差大,抽穗灌浆期恰逢最佳光照条件,有利于稻谷干物质积累和转化。”孙建昌说,宁夏水稻栽培历史可以追溯到1400多年前。得天独厚的自然条件,赋予宁夏大米粒满、色洁、油润、味香等特点。
讲完优势,孙建昌话锋一转,道出了宁夏水稻生产困境——稻瘟病频发。
新中国成立后,宁夏水稻品种经历了七次更新换代,前期以引进东北、华北等气候相近区的品种为主。20世纪80年代后,以“宁粳”系列为代表的自主选育品种开始崭露头角,这些品种在宁夏气候条件下种植,鲜有病害发生,但稻瘟病是例外。
作为一种真菌性病害,稻瘟病位列水稻三大病害之首,老百姓闻之色变,称之为“稻魔”。不同于南方稻区全生长周期都可能发病,宁夏稻瘟病集中在抽穗期,引发“穗颈瘟”,对水稻产量影响甚大。正因如此,稻瘟病成为宁夏水稻生产上的头号“杀手”。近年来,当地主栽品种出现了不同程度的抗性退化现象,在最严重的年份,穗颈瘟可引发部分田块减产50%以上。
“能不能通过闽宁协作,选育出适合本地种植的抗病品种呢?”孙建昌向眼前这位水稻育种领域的著名专家提出了合作意向。
这是基于优势互补的考量。一方面,宁夏品种虽然优势突出,但受遗传基础狭窄、现代分子育种储备有限等因素制约,导致抗病育种进展迟缓,本地品种难以走向全国市场。另一方面,福建在水稻抗稻瘟病育种研究方面领跑全国,谢华安团队在20世纪80年代育成的“汕优63”,助力全国杂交水稻产业摆脱稻瘟病阴霾,累计推广面积超10亿亩。
孙建昌的想法,也引发了谢华安的浓厚兴趣。近年来,这位以籼稻研究见长的院士正拓展自己的全国视野,尤其关注北方粳稻品种抗性改良。
彼时,谢华安所在的福建省农业科学院,正与黑龙江省农业科学院开展联合育种。和“宁粳”系列一样,黑龙江的经典品种也在稻瘟病面前败下阵来。在这样的背景下,两省水稻育种家走到了一起,致力于为老品种注入稻瘟病抗性新活力。
在“东北粮仓”能做,在“塞上粮仓”一样可行。于是,闽宁两省区专家一拍即合:通过联合育种攻关,融合南北方优秀的基因,选育出既高产优质又抗病的突破性品种,直击产业痛点。一场跨越山海的种业协作,就此启程。
十年长跑
育种方向明确了,双方很快敲定了育种路线:通过南北种质融合、籼粳基因聚合,定向改良老品种的稻瘟病抗性。
他们首先选定了底盘品种——“空育131”。该粳稻品种于20世纪90年代从国外引进黑龙江,具有高产、稳产、耐寒性好、抗倒伏能力强、出米率高等优势。高峰时,黑龙江年种植面积超千万亩,占全省水稻总面积1/4以上。尽管受稻瘟病影响,“空育131”逐渐退出生产,但若加以改良,依然有望重振旗鼓。
底盘品种有了,稻瘟病抗病基因从哪里来呢?谢华安团队早有储备。
2010年的秋天,谢华安来到三明市沙县区夏茂镇的一处试验田,观察水稻长势。其中一处粳稻材料吸引了他的注意——茎秆粗壮、穗大、籽粒饱满、株叶形态漂亮。
“粳稻在我们南方也能长这么好,这是什么品种?”谢华安的眼睛亮了。
“这是院里研究生的试验材料。”随行的福建省农业科学院水稻研究所研究人员朱永生告诉谢华安,当时,该院从云南引进了高抗稻瘟病的粳稻品种“云引”,这是一个典型的云南粳稻品种。为了研究“云引”的稻瘟病抗性基因,团队将其与多个易染病的粳稻品种杂交。谢华安看到的正是“云引”与“空育131”的杂交后代。南北混血,使其表现出较强的杂种优势。
听到这里,谢华安若有所思。随后,他提出了一个构想:把“云引”的稻瘟病抗性基因稳定地导入“空育131”之中。
最常用的方法是杂交,从其后代中筛选出最出类拔萃的个体,再通过多代回交、自交固定性状。这个过程看起来不复杂,但对育种家来说,就像大海捞针一般。两个品种杂交,后代会出现不计其数的性状分离。哪一种才是我们真正需要的呢?这相当于将成千上万植株种到田里,一代接着一代观察其表现,在汰劣选优中不断缩小范围,直至锁定目标稻株。
为了提高筛选效率,研究团队引入了分子标记辅助选择育种手段。在这方面,福建水稻育种团队积淀深厚,闽宁两省区早有合作。早在2013年,宁夏便派科技人员,前往福建省农业科学院水稻研究所学习分子标记辅助育种等现代育种技术。
“所谓分子标记辅助育种,就是对我们需要的特定基因进行标记。”朱永生说,在备选育种材料还是秧苗甚至种子时,就可以在实验室内提取它们的DNA,检测是否携带抗病基因。
就这样,来自“云引”的稻瘟病抗性基因被成功导入“空育131”之中。为了更契合市场所需,研究团队在此基础上,引入中国科学院院士李家洋团队育成的长粒型粳稻品种“中科804”,通过复合杂交,导入其携带的长粒基因,实现粒型由短变长。
到了这一步,“闽宁1号”已初具雏形。可是,仅仅在福建试验还远远不够,在福建表现优异的育种材料被引至宁夏后很可能“水土不服”:生育期延长,未能及时抽穗灌浆即遭遇低温;耐寒性不足,影响产量和品质。
于是,科研团队精心设计了一套“南北穿梭育种”方案:在病害多发的福建,偏重筛选抗病性强的材料;在宁夏,于大田实战中挑选“精兵强将”;在南繁基地海南,利用四季如春的气候优势,在冬季实现加代选择,加速育种进程。
十年长跑,南北携手,三地接力,优质粳稻新品种“闽宁1号”终于从成千上万份材料中脱颖而出,并于2024年通过宁夏品种审定。有趣的是,过去宁夏本地审定的品种,多冠以“宁粳”“宁育”等前缀。“闽宁1号”则打破了传统命名规则,成为山海情深的又一注脚。
未来可期
“闽宁1号”诞生之初,便被寄予厚望。
“该品种株型紧凑、茎秆粗壮、长势繁茂,分蘖力较强,穗长、粒多,抗病性强。”朱永生说,“闽宁1号”集优质、高产、抗病等优点于一身。在两年区域试验中,平均亩产达到788.8公斤,生产试验平均亩产729.84公斤,米质达到国标一级米标准。更令人惊喜的是,该品种表现出了较强的耐盐碱性,尤其适合宁夏引黄灌区盐碱地种植。
种业企业纷纷抛来橄榄枝。2024年,宁夏农林科学院科技成果拍卖会上,“闽宁1号”成为热门标的。最终,两家本土企业以66万元的价格,联合竞得“闽宁1号”品种使用权,创造了宁夏水稻品种转让的价格纪录。与此同时,福建省农业科学院水稻研究所、宁夏农林科学院农作物研究所、宁夏杰农种业科技有限公司和福建省喜浪农业科技发展有限公司四方签约,围绕新品种选育、开发、推广和优质米品牌建设,开展全产业链合作。
去年,“闽宁1号”开始在宁夏引黄灌区大面积推广,今年种植面积超过4万亩。作为“宁夏大米”家族的最新成员,“闽宁1号”现已进入长三角中端稻米市场,市场反响不俗。
闽宁“芯”事,不止于此。
“种业协作是闽宁协作的一张‘芯’名片。”福建省种子总站站长赵杰樑说,“过去30年,两省区种业合作从单向品种引进、技术帮扶起步,逐步拓展到种质资源、人才、技术、产业链、供应链的双向赋能和深度融合,成为闽宁协作迈向全方位、多层次、宽领域深度协作的生动缩影。”
不久前,福建省农业科学院食用菌专家林戎斌领回了一份宁夏重点研发项目任务书。
“以前是福建出项目、出资金,帮宁夏发展产业;现在是宁夏自己立项,福建和宁夏的科研院校一起承担。”林戎斌说,过去,国内大球盖菇品种以“洋种子”为主。几年前,两省区科研人员在开展大型真菌本底资源调查时,于宁夏六盘山发现罕见的野生大球盖菇资源。经过分离、提纯、驯化、扩繁,这朵野生菇不仅在闽宁两地实现了产业化应用,更扩充了中国食用菌种质资源库。如今,双方的合作继续向纵深推进,已从过去闽宁协作框架下食用菌产业“扶贫增收”“单一种植”,转向“自主创新”“全链价值挖掘”。
今年夏天,银川市亲水街典农河沿岸,多彩向日葵争奇斗艳。由福建省农业科学院与宁夏农林科学院联合选育的10余种色彩各异的特色观赏向日葵连片盛放,除了传统的黄色外,还穿插着洁白、酒红、黑色、复色等稀有色系。
“六盘山下播撒下的,何止是满目风景,更是扎根黄土的产业希望;一朵跨越山海的鲜花,绽放的不只是烂漫芳华,更是闽宁同心守望的拳拳深情。”过去8年间,来自福建的花卉专家吴建设,带去向日葵、蜀葵、蝴蝶兰、文心兰等福建特色花卉品种,足迹遍布宁夏的山山峁峁,种出一片片新风景,催生一幕幕“花田喜事”。
福建果树专家叶新福则以品种为突破口,探索“南果北种”。如今,“福红”李、“蜜语”百香果等来自福建的果树品种,早已在宁夏落地生根。它们不仅克服了水土不服,更依托当地光照充足、热量充沛、昼夜温差大等气候优势,孕育出了新的滋味。
对于闽宁水稻种业合作,两地育种家也有新的期待。
朱永生计划继续做好“闽宁1号”品种背后的文章,深度解析其抗稻瘟病与耐盐碱的分子机理,为品种的高产高效栽培提供依据,也为后续精准育种与定向改良提供科学支撑;孙建昌则建议,两省区共建水稻育种合作平台,打通种质资源、技术、人才共享通道,持续挖掘南北融合育种潜力,联合选育出面向全国市场的大品种。

