秋风起,稻谷香。日前,位于广陵区沙头镇晨兴村的张洪程院士创新实验基地,迎来了丰收季。扬州大学水稻产业工程技术研究院副研究员朱金燕正穿梭在一片分成一个个“小方块”的水稻育种试验田中,谨慎地挑出低矮、穗型较好、茎秆结实的穗株样本,并一一做好标签。
“这一侧是我们试验的二代样本,可以看到这些水稻穗株性状发生分离,有些良莠不齐。”随后,朱金燕又转向另一侧的第七代样本,成片的水稻已经形成了稳定性状,风吹来便掀起一片整齐的稻浪,“我们要做的,就是从这些样本中提取出优势样本,从低世代到高世代,一遍遍重复选育、杂交、栽培,最终培育出高产、抗病、抗倒伏、口感好的优质品种。不同种类平均下来,今年基地里的水稻产量约为每亩750公斤。”
种子被称作现代农业的“芯片”,也是科技较量的新赛道。培育优良品种,是粮食生产的根本保障。“只有攥紧优质种子,才能端牢咱们中国人自己的饭碗,实现粮食安全。”中国工程院院士、省水稻产业技术体系首席专家、扬州大学教授张洪程介绍,沙头基地项目由广陵区政府和扬州大学联合创建,是扬州大学水稻产业工程研究院的主要科研与示范基地,也是江苏省水稻产业体系的重要基地。“位于长江之滨、夹江环绕的沙头镇拥有得天独厚的水质,这对选育稻种而言,至关重要。”
据了解,沙头院士基地项目自2019年3月启动建设以来,围绕水稻产业科技转型升级重大需求及亟需解决的重大技术难题,着力开展优质水稻、特种特质水稻品种选育与筛选、水稻新品种新技术新产品新装备展示、优质水稻生产技术研发与集成以及中高端优质稻米产业化品牌化开发等工作,带动广陵粮食产业转型升级与高质高效发展。
截至目前,基地已开展2项国家重点研发计划、8项国家基金和6项省部级项目,蕴藏2万株水稻品系,宛若一座巨大的水稻“基因库”,先后获得江苏省科技进步一等奖、江苏省农业技术推广一等奖等省级奖励,培育出已审定优质稻米新品种三种——扬大3号、扬大4号、洪扬5号。
“别看区区三种,背后的工作量却十分惊人,说是‘万里挑一’也毫不夸张。”朱金燕解释说,筛选出整体性状优秀、能够进行大面积推广应用的水稻品种,前期要进行大量繁琐的筛选工作。“基地共150亩试验田,我们的栽培试验涉及的品种大约是30个左右,而背后选育出来涉及到的性状稳定的新品系有数百多个,低世代分离的品系更是多达上万。”
稳定的优质水稻新品系筛选需要从水稻活棵开始,对数百个水稻品系进行跟踪、前中后期调查性状以及成熟期测产。基地采取的方式是小区测产,需尽可能保持每一小区土地肥力均衡性,设置对照组并取样观察。
“要不断观察水稻植株分蘖、成穗、灌浆各时期的茎叶动态,还有水稻成熟脱粒晾晒后的整精米率和糙米率,以及进一步的碾磨品质、外观品质、食味品质等分析,使用分子标记跟踪相关重点基因。”朱金燕介绍说,培育出一个综合性状优秀的稳定品系,大约需要5-10年周期。
层层筛选获得优秀品系后,完成省级以上的品种审定,仍需要花费3-4年时间。“比如要在沿江一带推广,就要在沿江一带试种,参考其综合性状的各项表现,才能确定该品种在生产中推广应用有无风险。”朱金燕告诉笔者。
除了普适性强、产量高、口味好的水稻品种选育外,基地还有不少功能型水稻品种的研究项目。“比如我们的‘扬紫6号’系列,又称‘扬紫糯’,该系列聚合了水稻中的香味基因和糯性基因,稻叶颜色中绿偏紫,成熟后稻穗呈深紫色,米饭口感软糯、香味怡人,富含花青素以及铁、锌、硒等微量元素,营养成分含量更高,具有特殊的保健功能。”朱金燕说,“这些品种立足市场需求,也能提升传统水稻种植的附加值,是我们今后重要的研究课题之一。”
党的二十大对“三农”工作作出新部署后,沙头院士基地的研究员们都显得尤为振奋。“这给我们今后的工作指明了方向,让我们进一步增强了工作的动力和信心。”朱金燕说。
据悉,目前沙头院士基地二期项目也在如火如荼地建设中,将以无人化种植为核心,开展农业技术传授、示范和优质水稻品种推广,带动农户增产增收。“我们将围绕二期项目建设,持续抓紧培育具有自主知识产权的优良稻米品种,聚焦优势品种和成熟的配套栽培技术有机结合,助力打造优质绿色稻米品牌,攥紧手中优质种子,从源头上装满百姓粮袋子。”朱金燕介绍。