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李殿荣引领油菜育种“革命”

网友投稿  2010-01-22  互联网

□佟屏亚

陕西省杂交油菜研究中心研究员李殿荣和他的小组,通过油菜育种理论、育种方法、制种技术的不断探索,引领中国杂交油菜育种大步前行。李殿荣研究的“高含油量种质材料+化杀技术”育种模式,将引起油菜育种上的技术革命,大大加快品种选育速度并提高油菜产量或产油量,展示油菜高油育种的潜力和前景。从20世纪70年代初期以来共育成14个油菜品种,获得4项发明专利,9项省部级以上科研成果奖励,其中有两项获国家科技进步奖二等奖。

油菜杂种优势利用的奠基者

20世纪70年代,李殿荣在陕西省国营三门峡库区华阴农场试验站工作,尽管设备简陋、缺少经费,他不断攻克油菜杂种优势利用的难关,1975~1983年9年间,选育出甘蓝型油菜细胞质雄性不育系陕2A,并成功地实现了“三系”配套。用不育系陕2A与恢复系垦C1育成的优势组合杂37,增产显著,定名为“秦油2号”。

“秦油2号”的育成和大面积推广,是油菜育种理论和品种应用的重大创新,它使中国油菜生产从常规品种跨越到杂交品种的新台阶。从20世纪80年代后期到21世纪初期,“秦油2号”在黄淮地区、长江流域的12个省区种植面积达1.65亿亩,新增产值达86亿多元,其适应区域之广、增产效益之高、推广面积之大、应用时间之长,在油菜品种种植史上前所未有。

1986年,农业部组织的专家委员会鉴定认为:“三系”及其杂种“秦油2号”的性状优良,稳定性、恢复性能及增产效果在国内外是前所未有的,是一项具有国内外先进水平的突破性成果。1986年12月8日《人民日报》发表了《世界上第一个杂交油菜新品种诞生》的文章:“秦油2号”亩产比常规品种增产30%左右,促进了中国油菜由中产到高产的提升,展示了油菜杂种优势利用的增产潜力。同时,中央电视台与《科技日报》共同推选“秦油2号培育成功”为1986年十项重大科技成果之一。

1987年,“甘蓝型油菜细胞质

雄性不育三系及其杂种‘秦油2号’”获陕西省科技进步特等奖、国家技术发明奖二等奖。“甘蓝型油菜三系杂交制种技术”获国家发明专利。诞生于陕西省华阴农场的“秦油2号”,让陕西省杂交油菜研究中心也因此而名扬全国。

黄籽杂交油菜培育的开拓者

在油菜品种中,黄籽油菜因籽皮薄、纤维素低、含油量高、榨出来的油清澈透明、商品性好,是油菜育种研究的主攻目标之一。白菜型油菜和芥菜型油菜中均有黄籽资源,而甘蓝型油菜中却罕见黄籽品种,资源也极少。

天道酬勤,李殿荣和他的课题组经过多年研究,发现了甘蓝型油菜黄籽显性基因,1994年提出“甘蓝型油菜黄色种皮性状也受两对独立遗传的显性互补基因控制的理论”。在此理论指导下,李殿荣育成了黄籽杂交油菜品种“黄杂1号”、“黄杂2号”,含油量比“秦油2号”高出2~3个百分点。

黄籽油菜贵称“油菜中的珍品”。尽管黄杂系列品种的黄籽外显率和含油量还未达到理想高度,但毕竟开辟了一条利用杂交优势选育甘蓝型黄籽油菜的路径,推动了黄籽杂交油菜的研究和选育。该项育种技术1998年获得国家发明专利权。

双低优质油菜精品的创造者

1991年李殿荣及其课题组育成新品种“杂油59”,这是一个偏春性的低芥中硫杂交油菜品种,适应性广,播期弹性大,既可用作春播也可作冬播。在北方油菜区春播,全生育期只有105天左右;在黄淮区秋播,全生育期235天左右;在冬季不上冻的长江流域,从当年10月到翌年2月中旬均可播种,并能正常成熟收获。“杂油59”从1994年开始大面积推广,比当地对照品种增产21.2%~30.9%,最高亩产达303.7公斤,特别受农民的欢迎。“杂油59”及其亲本“三系”,1997年获国家发明专利权,并有偿转让法国利马集团。这是中国继杂交水稻之后转让西方国家的又一项重大作物育种技术专利。

“双低”(低芥酸、低硫苷)油菜生产的食用油有利于人体健康,而榨油后的饼粕又是优质的高蛋白饲料。选育“双低”优质油菜品种是国家油菜育种的重大攻关目标。李殿荣采用多亲本、多基因聚合杂交的方法,1997年育成高油双低油菜杂交种“秦优7号”。这个品种品质稳定,芥酸含量为0.39%,硫苷含量25.36微摩尔/克,其含油量较推广的同类品种高出3个百分点,一般年份含油量在43%左右,气候适宜年份可达45%。

“秦优7号”被业界称为优质油菜育种的“里程碑”。这个品种适应性、抗逆性、丰产稳产性均好,在黄淮区、长江中游、长江下游区大面积种植,一般年种植面积达600万~850万亩,是国家黄淮区和长江下游区油菜区试的对照品种,也是农业部推荐的冬油菜区主导品种。2006年12月,专家鉴定认为,“秦优7号“是继”秦油2号“重大成果之后,优质油菜育种的又一重大突破。品种的丰产性、稳产性、适应性居国内领先水平。杂交油菜繁育技术和推广应用居国际领先水平。“高油双低杂交油菜秦优7号选育和推广”2008年获国家科技进步奖二等奖。

油菜特高含油量高峰的攀登者

20世纪90年代后期,随着科研条件的大大改善,陕西省杂交油菜研究中心从田间试验操作到室内化验分析、从温室加代到网室纯种繁育、从人才梯队培养到实验设施设备,都提高到了一个新的水平。李殿荣带领着一支40多人的科研团队继续登攀。

油菜既是油料作物,也是高蛋白饲料作物,还是潜在的能源作物。菜籽油约占中国所产食用植物油的45%左右。资料表明,中国食用植物油进口量约占消费总量的6 0%,供需矛盾十分严峻。提高油菜籽含油量是育种的重要方向。

李殿荣领导的课题组采用多基因聚合育种、生态育种、黄籽育种、双单倍体育种,将种质材料的含油量从40%左右提高到60%左右,并研究出具有自主知识产权的化学杂交剂“SX-1”,用它组配选育出含油量达50%以上的双低优质油菜杂交种。由陕西省科技厅主持对“甘蓝型油菜特高含油量育种技术研究与资源创新”课题的鉴定认为,获得的高油种质材料含油量达60%左右,是油菜育种的一项重大突破,“该项研究居国际领先水平,应用前景广阔,预期社会经济效益十分显著”。

“油菜化学杂交育种技术”已申请了国家发明专利。这项技术已成功地应用于油菜育种和大面积胞质不育系的微粉杀雄,以及杂交种的选育和配制。油菜常规杂交人工去雄速度慢,一旦去雄不彻底还会失败。使用这项技术,只要在蕾苔期用杂交剂给母本涂茎或喷施,就可使花粉败育,只需授以父本花粉即可,省工省时,还可获得较多的杂交种子,提高了种子纯度。特别是他带领的油菜小孢子培养实验室,年培育双单倍体植株5000~6000个,将培养高纯度自交种子的育种年限从过去6~7年缩短至2年左右。



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