目前，全國(guó)有2000萬(wàn)畝的大麥種植面積，如果每畝化肥的施用量都能減少30%，在治理農(nóng)業(yè)面源污染上將產(chǎn)生巨大成效！記者昨天從上海市農(nóng)科院獲悉，通過(guò)一種大麥小孢子氮脅迫篩選育種技術(shù)，該院細(xì)胞工程育種首席專(zhuān)家黃劍華今年育成了氮高效利用的大麥新品系，使每畝大麥的氮肥使用量減少30%左右。待新品系完成逐級(jí)放樣鑒定，該團(tuán)隊(duì)就有望在兩年內(nèi)育成國(guó)內(nèi)首個(gè)大麥氮高效新品種。這種全新的育種研究，還將惠及與大麥近源的水稻和小麥。 

 

　　前陣子，市農(nóng)科院位于青浦重固鎮(zhèn)的一處試驗(yàn)基地，迎來(lái)10位國(guó)內(nèi)知名遺傳育種和生物技術(shù)專(zhuān)家，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展了“大麥細(xì)胞工程新品系”田間鑒定。田間共劃出6對(duì)地塊，分別種植黃劍華團(tuán)隊(duì)篩選出的6個(gè)大麥新品系，每個(gè)新品系都進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)：一塊地里的大麥?zhǔn)┯贸Ｒ?guī)量的氮肥，另一塊地則把氮肥的施用量減少30%左右，之后，觀(guān)察二者在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)怎樣的差異。專(zhuān)家們現(xiàn)場(chǎng)看到，其中兩個(gè)新品系并未明顯受減氮影響，田里的大麥長(zhǎng)勢(shì)都不錯(cuò)。最終，這兩個(gè)新品系通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)鑒定，受到專(zhuān)家一致好評(píng)。 

 

　　目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上化肥農(nóng)藥總施用量最高的國(guó)家，約占世界總消費(fèi)量的30%。與此同時(shí)，化肥農(nóng)藥過(guò)度使用帶來(lái)的農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，引發(fā)的資源、環(huán)境和生態(tài)等問(wèn)題日益突出，給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)不利影響。在我國(guó)最新提出的“環(huán)境友好型和資源節(jié)約型”農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中，減少農(nóng)藥和化肥使用量成為重要內(nèi)容。 

 

　　在黃劍華看來(lái)，要減少農(nóng)業(yè)面源污染，一個(gè)治本的辦法就是從種源入手，提高農(nóng)作物對(duì)氮肥的吸收利用率，即通過(guò)“吸收好、消化好”來(lái)減少化肥使用量。目前，黃劍華團(tuán)隊(duì)正在實(shí)施一個(gè)名為“基于細(xì)胞、基因水平的節(jié)肥、抗病種質(zhì)創(chuàng)新新方法”的項(xiàng)目。項(xiàng)目組計(jì)劃，“十三五”期間，選育出節(jié)肥、抗病的大麥和青稞新品種。 

 

　　據(jù)了解，田里的兩個(gè)新品系，讓專(zhuān)家們看到了大麥氮高效品種的雛形。但只用2到3年時(shí)間，如何育出一個(gè)新品系？要知道，按照傳統(tǒng)的作物育種方法，科研人員需要在田里一代代篩選后代，留下表現(xiàn)優(yōu)良的，舍棄有所欠缺的，至少需要7到8年時(shí)間，才會(huì)形成比較“純”的優(yōu)良性狀表達(dá)。而作為我國(guó)首個(gè)掌握“小孢子脅迫篩選技術(shù)”的科研團(tuán)隊(duì)，黃劍華團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用該技術(shù)在細(xì)胞層面就能篩選到目標(biāo)優(yōu)良基因，能實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定遺傳。 

 

　　“我的一個(gè)試驗(yàn)瓶里，培養(yǎng)了幾千個(gè)小孢子團(tuán)，可代替一兩畝的育種試驗(yàn)田。”黃劍華告訴記者，所謂小孢子，就是植物花藥里的花粉粒，相當(dāng)于植物的精細(xì)胞，其中包含了該植物全部形狀的基因。采用小孢子育種技術(shù)，直接在細(xì)胞培養(yǎng)中進(jìn)行快速的優(yōu)劣選擇，而不需要等到一代代“孩子”長(zhǎng)成了再作篩選；并且，在細(xì)胞層面將小孢子的染色體加倍，就可一步到位形成“純”的形狀表達(dá)。而氮脅迫篩選，指的是科研人員在小孢子的培養(yǎng)液里將氮營(yíng)養(yǎng)減少50%，按照“優(yōu)勝劣汰”法則，無(wú)法適應(yīng)這一脅迫壓力的后代會(huì)被自然淘汰，存活下來(lái)的就是強(qiáng)者，具有氮高效利用的特點(diǎn)和能力。 

 

　　從研究小孢子育種技術(shù)，到選育出氮高效利用的大麥新品系，黃劍華團(tuán)隊(duì)花了10年時(shí)間。預(yù)計(jì)再過(guò)2到3年，他們將育成國(guó)內(nèi)首個(gè)氮高效利用的大麥新品種，并朝著減氮50%的目標(biāo)進(jìn)一步努力。