大河网讯 5月21日，正值二十四节气中的小满，河南新乡的中国农业科学院试验基地里的小麦即将成熟，麦浪翻滚，一片金黄。

当天，农业农村部、中国农业科学院的6位院士、60余位知名专家纷纷从四面八方会聚这里，参加“小麦藏粮于技”小麦—冰草创新种质田间观摩、座谈、鉴评、交流。小麦—冰草“联姻”为何这样受院士关注？

(资料图片)

突破“小麦—冰草”远缘杂交世界难题

冰草是小麦族的野生种之一，生命力极其顽强，具有优秀的抗旱、抗寒、抗病性。它的穗和小麦有点像，但穗子很大，具有小穗数和小花数多的突出特性，对多种小麦病害表现出高度免疫性，被认为是小麦改良的最佳外源优异基因供体之一。

假如小麦也能具有冰草那样顽强的生命力和多花多实能力，必然会改变小麦种植的历史。“冰草和小麦外形上看上去相似，实际上亲缘关系很远，杂交起来非常困难。”中国农业科学院作物科学研究所研究员李立会告诉记者。

20世纪30年代开始，全世界的学者都希望解决这一难题，但直到20世纪80年代都未能成功。国际小麦研究界普遍认为：“小麦与冰草属间远缘杂交”是条死胡同。

然而，李立会带领团队，历时35年，克服授精与幼胚发育障碍、高效诱导易位、特异分子标记追踪、育种可利用材料创制为一体的远缘杂交新技术体系，并证实新技术体系能够保障外源供体种可利用基因的完整并实现高效利用。创制出多花多粒、综合抗性优良、产量性能突出的新种质397个，证明了创新种质能够作为育种亲本且具有高产突破的潜力。对育种可利用亲本材料渐渗系重测序发现，各个材料均携带不同的冰草外源基因，在此基础上，初步揭示了小麦—冰草创新种质多粒的内在原因。

“在小麦驯化的过程中，长期的近亲繁殖，使得小麦的遗传相似度很高。”李立会说，而小麦—冰草间的远缘杂交，引入当前栽培小麦缺乏的关键优异基因，不仅产量能提高，抗逆抗病害能力也会增强，部分品质性状达到优质面包小麦水平，为我国小麦种业振兴提供了优异种源，实现了绿色高产小麦种源的原始创新。

打开小麦高产育种基因宝库　

“小麦和冰草结合后，对老百姓最直接的好处就是高产。”李立会介绍说，小麦—冰草远缘杂交创制出来的衍生系，不仅产量能提高，抗逆抗病害能力也会增强。

打破小麦—冰草杂交难题后，李立会团队创制出小麦—冰草新品系，不但对白粉、条锈、叶锈菌等病害具有光谱抗性，还具有多花多实的高产特性，同时将亩穗数和千粒重产量因子协调提高，增产可超过10％，为我国小麦高产育种提供了突破性资源，填补了小麦穗粒数缺乏主效基因的空白。同时，创新种质的小麦面粉吸水率高，基本符合国家中筋标准，加工品质突出，在推动我国优质麦产业发展方面也具有广阔应用前景。

“我们团队对冰草P基因组测序和‘小麦—冰草’创新种质测序工作的完成，相当于为小麦育种建立了一座巨大的基因宝库。”李立会汇报小麦—冰草创新种质进展时说，小麦—冰草创新种质正在为全国育种单位广泛利用，并培育出穗粒数显著增加的川麦93和抗旱且综合抗病性突出的普冰151等新品种。

特别是发现了“多粒—高千粒重—有效分蘖”优异基因簇，解决了小麦传统育种中产量三要素（亩穗数、穗粒数和千粒重）难以同时提高的问题。同时，“小麦—冰草”创新种质对白粉、条锈、叶锈菌等病害具有广谱抗性，为培育持久抗性且兼具多种病害抗性新品种提供了强力支撑。

目前，“小麦—冰草”衍生系创新种质已应用到全国100多个育种单位，已培育新品种17个、后备新品种39个。其中，甘肃、陕西两省审定的小麦新品种普冰151，已成为当地条锈病等病害流行和旱地麦区的主栽品种，实现了多抗育种新突破。科学家培育出的国审新品种川麦93，穗粒数达54.2粒，增产16.7%，显著高于3%的国家审定标准。

世界范围内远缘杂交领域标志性成果

在当天的交流研讨会上，中国农科院多位业内院士专家、农业农村部科教司相关处室负责人等就种质资源发掘利用、种质创新、育种应用及下一步工作方向展开交流研讨。

“‘小麦—冰草’创新种质的利用空间很大，一些潜力有待深入挖掘。”李立会说，团队从新乡基地收获材料中，还筛选出强筋类型普冰新种质12个，这些新品系的蛋白质含量高，适合制作高档面包，具有很高的市场价值。

参会专家们进行了研讨交流，对小麦—冰草种质资源的创制给予了高度评价和充分肯定，认为远缘杂交是小麦遗传育种十分重要的，而且是一条不会枯竭的基因资源的来源，该成果是继小麦和黑麦、长穗偃麦草之后，小麦远缘杂交的第三次革命性颠覆性的创新。它解决了提高穗粒数过程中遇到的春化作用和光周期反应带来的倒春寒和晚熟不利性状的难题，把发育节奏代谢作用这个过程能够和多花多粒结合起来，是一项在世界范围内远缘杂交领域的标志性的成果。

“种子是农业的‘芯片’，作物种质资源是支撑种业振兴、打赢种业翻身仗的重要物质基础。”中国农业科学院党组书记杨振海说，李立会团队创制的以“普冰资300”为代表的高产多抗小麦—冰草创新种质，在河南新乡试验基地连续3年大田群体种植水平下，经实打测产，较对照“周麦18”增产14.5%~29%，远远超出3%的国家审定标准，这是利用野生近缘植物冰草属多花多实优异基因改良小麦的成功实践，将为我国小麦高产育种提供新的突破性资源和品系。

据悉，来自农业农村部，中国农科院相关部门和单位的负责人，各省农科院、相关高校和科研院所的100余名代表参加了本次会议。而位于中原农谷的中国农业科学院作物科学研究所新乡试验基地，作为该院在黄淮海主产区的唯一综合试验基地，主要科研任务就是新品种创制、作物遗传机理研究、良种良法配套栽培技术研究等，每年承接20个研究组约60项科研任务。（祝传鹏 马绍坤）