编者按
“打好种业翻身仗。”“实施新一轮畜禽遗传改良计划和现代种业提升工程。”是2021年中央一号文件提出的要求和作出的部署。6月10日，山东省委书记刘家义主持召开种业高质量发展专题会议，强调要深入实施现代种业提升工程，进一步增强我省种业自主创新能力和综合竞争力，努力推动现代种业高质量发展。
为落实中央一号文件和山东省种业高质量发展专题会议精神，大众报业·农村大众记者日前走进科研院所、高等院校和种业龙头企业，深入采访，写成《打好种业翻身仗·山东探索创新》系列报道，今起陆续推出，敬请关注。
济麦22，曾连续9年播种面积名列全国第一，累计播种面积超过3亿亩，对保障我国粮食安全作出了巨大贡献，被誉为小麦“功勋品种”。
这个小麦品种，是山东省农业科学院作物研究所研究员刘建军团队选育的。
“济麦22是我们所的荣耀，也是一种无形的压力。”作物研究所所长刘成坦言，近几年来，全所育种科研人员按照供给侧结构性改革的要求，确立了选育市场需求的新品种，赶超济麦22的目标，并持续为之奋斗。
01
收集种质资源，奠定创新基础
种质资源是培育新品种、开展理论研究的重要基础。
在山东省农科院，有一座1978年建成的小麦种质资源库。“吱扭——”敞开大门，跟随楚秀生研究员走进室内，一个不足100平方米的房间映入眼帘，四周竖立着一个个木橱，橱子上安装着一个个抽屉。
在这些抽屉里，保存着山东省所有的小麦地方品种，几乎所有的育成品种，以及从省外、国外引进的品种（品系）等种质材料，总共有4300多份。最早的一个品种，是1931年齐鲁大学育成的齐大195，弥足珍贵。作为作物研究所小麦种质创新与利用团队学术带头人，楚秀生对这里的一切了如指掌。
楚秀生说，“这些种质资源，是陆续从全省各地以及省外、国外收集来的，凝聚着作物所一代代小麦种质资源研究者的心血。我是1993年入职作物所的，1999年担任小麦种质资源室主任，开始收集小麦种质资源、繁种更新，并开展资源研究工作。随着时间推移，库存小麦种质数量逐年增加，研究工作也取得一些成果。面对新形势，感到身上的担子更重了。”
楚秀生研究员在种质资源库察看小麦种质资源。
从2008年开始，黄承彦研究员与楚秀生研究员主持编纂《山东小麦图鉴》。查阅资料、撰写文字，拍摄小麦整株、穗部及籽粒照片，经过8年辛勤劳动，《山东小麦图鉴·第一卷：地方品种》于2016年4月由中国农业出版社出版发行，书中收集山东地方品种459份；《山东小麦图鉴·第二卷：育成品种》收集了2018年以前山东省育种单位（人）育成的在山东省大面积种植应用，或通过山东省审（认）定和国家审定的216个小麦品种，目前有关文稿和图片已交出版社，即将出版。
对已出版的第一卷地方品种，中国工程院院士刘旭给予较高评价：该书 “包括了山东省所有地方品种，及其国库编号、省库编号、原产地等信息，方便库存种子的查找和索取，有利于种质资源及其信息的共享。”“通过资源共享，方便育种家在浩瀚的种质资源海洋中筛选出目标亲本材料。”
02
创制新种质，破解亲本遗传物质狭窄问题
收集、整理小麦种质资源的目的，在于利用。
在种质资源库中，存放着一些从墨西哥国际小麦玉米改良中心引进的小麦种质资源，其中有通过系统鉴定评价，筛选出的蛋白质含量高、亩穗数多以及长势旺盛的优异种质W6039。还有单位自主创制的中间材料95（6）161。2000年，小麦种质创新与利用团队通过二者组配杂交组合，逐步获得高代稳定品系BPT06068，然后以良星66为亲本继续改良，2015年出圃，之后参加山东省区域试验、生产试验，2020年通过山东省农作物品种审定委员会审定。
这个小麦新品种就是“济麦70”，既保留了本土小麦优异遗传特性，又具有国外小麦优异遗传特性。比如，产量潜力大，株叶型优，抗寒性好，抗倒伏能力强，能够抵御强风侵袭，以及综合抗病能力强。尤其在小麦土传根部病害日益加重，小麦纹枯病抗源极度缺乏的形势下，这个品种对纹枯病抗性达中感水平实属难得。
小麦种质创新与利用团队在田间察看小麦长势。
该团队自主创制的新种质还有多个。例如，利用花粉管导入技术，将麦田杂草“看麦娘”总核酸导入自主创新小麦品系“BPT06037”中，然后对导入后代进行筛选培育形成新种质“济麦379”。该种质适应性强，耐贫瘠、抗旱节水、高产优质。再如，以山东小麦地方品种“玉麦”为母本、“济南13”为父本进行杂交，通过对杂种后代进行筛选培育而成的新种质BC17PT161，高产优质、慢条锈病。
这些新种质的创制，为解决小麦新品种选育存在亲本遗传物质狭窄的问题提供了有益借鉴。
03
选育大穗品种，另辟蹊径突破高产瓶颈
接过作物研究所研究员宋健民递过来的本子，记者打开一看，上面有一串文字记录——
2009-2010年F1代：本组合表现长势和长相好，穗纺锤型，籽粒大、饱满度好。综合表现较好，选留。
……
2014-2015年度F6代：种植416行，同时对穗子大、表现好的280系进行穗选，选留76个系。
2015-2016年度F7代：对选留的280系76个选系进行重点考察，共种植300行，最终选留201570959株系。
宋健民说，这是他选育小麦新品系济麦5198时，历年记录的摘录。
从2009年开始，他以济麦22为母本、泰农18为父本配置杂交组合，经系谱法单株选择，终于育成济麦5198。
宋健民研究员在田间做小麦杂交。
济麦5198没有辜负育种者的期望。今年6月16日，桓台县索镇睦和村高产攻关田中的济麦5198喜获丰收，经专家实打验收，亩产831.93公斤。
验收专家、山东省农业技术推广中心研究员鞠正春给予较高评价：“济麦5198大穗大粒、矮秆、抗倒伏，丰产性好，综合表现突出，是小麦大穗高产育种的新突破！”
高产攻关田中的济麦5198表现优异：亩穗数达到32万多穗，且大穗大粒，穗粒数达到52粒，千粒重达到50克。
在小麦产区，大穗型品种尽管很受广大种植户欢迎，但由于成穗数较低，产量很难实现突破。
针对这一状况，数年前作物所小麦遗传育种团队在确定育种目标时，更加注重大穗、矮秆、抗病抗逆品种的研发，于是以济麦38、济麦40、济麦5198为代表的高产大穗品种（品系）和以济麦5022为代表的大穗强筋小麦新品系陆续问世。
有关专家称，这些新品种（品系）有望成为山东省小麦产业新旧动能转换的主力品种。
04
运用基因编辑技术，创制新种质作储备
李根英是作物研究所研究员。最近，她领衔的小麦分子育种创新团队在学术期刊《植物生物技术》（PBJ）上发表了一篇研究论文。该研究选取与小麦加工品质密切相关的四个基因，包括籽粒硬度基因、淀粉品质基因、面粉色泽基因和面团褐变基因，利用农杆菌介导的基因编辑技术（CRISPR/Cas9系统）对其精准打靶，经过多代纯合和鉴定，获得了具有新的优异等位基因的小麦新种质。
育种界有个共识：培育突破性的小麦品种，需要突破性的种质资源。然而，自然界已经发现的优异基因远远不能满足育种者的需求。
如何解决？李根英说，借助先进的基因编辑技术，对生物体内的基因进行精准修饰，就可以创造出自然界原本不存在的新突变类型。
实验室里，李根英研究员（中）与同事交流业务。
她带领团队建立了高效小麦基因转化平台和基因编辑技术体系，为利用基因编辑进行大规模的基因发掘和种质创新提供了技术支撑。目前，利用该体系实现了小麦基因编辑的规模化应用，创制了一批高产、优质、抗逆新种质；可以敲除一些影响小麦产量、面粉品质的功能基因，包括小麦面粉吸水率相关基因、小麦籽粒大小相关基因、抗低磷胁迫和抗旱基因、面粉色素基因、面粉过敏原基因和花粉发育相关基因等。上述功能基因，有的被敲除之后软质小麦摇身一变成了硬质小麦，有的非糯小麦转化为糯小麦，有的面粉白度显著提高。
李根英坦言，从运用基因编辑技术获得小麦新种质，到选育新品种、推广新品种，目前尚有一段路要走。但是，要破解优异种质资源缺乏、小麦育种“卡脖子”问题，必须着眼长远，未雨绸缪，及早动手，做好储备。
不是尾声，赶超仍在继续
刚过去的麦收季，对于作物研究所来说，是个丰收季。来自各地试验示范田、高产攻关田的好消息接踵而至，赶超“功勋品种”济麦22取得阶段性成果——
绿色超强筋小麦品种济麦44以428万亩一跃成为全省种植面积最大的强筋品种；
在高产攻关田里种植的济麦23，连续3年实打亩产超过820公斤；
济麦38、济麦70、济麦5198等新品种（品系），实打验收亩产均突破800公斤，也迈入亩产800公斤高产小麦俱乐部；
国审高产品种鲁研128、鲁原118，抗旱节水小麦品种济麦60，特色小麦品种济紫麦1号、济糯116各展风采！
大众报业·农村大众记者陈建志 见习记者王萌 通讯员刘佳
