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南繁北育30年 他制出高产、抗病的油豆角“芯片”

来源:科技日报2021-11-08 09:43

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  11月,又到了冯国军“南飞”的日子。

  每年这个时候,这位黑龙江大学现代农业与生态环境学院研究员冯国军都要带上他的“宝贝”——油豆角种子,去海南南繁基地进行种植。

  “育种是一场与时间的赛跑,我们已经在海南育种近30年。”冯国军说,目前该团队利用春季温室大棚等北方设施和海南南繁育种基地开展“南繁北育”,一年就可完成3个世代的育种工作,大大提高了育种效率。

  “油豆角是美食,是黑龙江人的‘乡愁’,我研究的是油豆角的‘芯片’——种子。”冯国军向科技日报记者介绍,他的团队已收集油豆角种质资源近500份,育成新品种21个(其中包括黑大冠系列油豆角新品种11个),申报品种保护权6个。目前,这些品种已推广到全国近20个省、市、自治区种植,年种植面积达50万亩,帮助近10万农民增产、增收。

  高温棚室里苦练育种“绣花功”

  “油豆角杂交授粉难度大,操作如绣花,而且还是在高温下绣花。”谈起最初的油豆角育种,冯国军感慨道。

  传统的油豆角品种虽然口感好、品质优,但这些品种产量低、不抗病,平均亩产仅1000多斤,且局限于东北地区种植。该品种虽然很畅销,但农民从中获益并不多。

  “要想解决这一问题,就要育出高产、抗病的品种。”为攻克油豆角杂交授粉难题,那时每日清晨5点多,冯国军就会赶到大棚进行授粉,太阳一出来棚室温度高达30多摄氏度,冯国军用镊子给油豆角进行人工杂交授粉,期间大气都不敢喘一下。

  “油豆角是自花授粉作物,它的繁殖器官极具保守性,龙骨瓣紧紧包着柱头,授粉时剥开花瓣去雄非常困难,稍有不慎就会伤到柱头,使人工授粉失败。”冯国军说,“要进行人工杂交授粉必须选择大蕾期授粉,适于授粉的时间仅限于早上5时到10时,非常有限。同时,油豆角落花、落荚现象严重,自然座荚率不到30%。这些因素都造成了给油豆角进行人工授粉极其困难。”

  经过成千上万次的实践,冯国军终于总结出最有效的授粉方法,提高了油豆角授粉的成功率,攻克了油豆角育种的第一道瓶颈。

  初步建立油豆角的遗传转化体系

  30年前,冯国军刚开始搞育种时,手里的种质资源不过几十份。“必须要拿到更多的种质资源,才能从优中育优。”他想出了一个妙招:与东北农业大学合作开展寒假公益活动,请家在农村的同学代为收集油豆角种质。

  就这样,仅用一个寒假,冯国军就收集到了覆盖黑龙江各地的农家油豆角种质资源800多份,经鉴定入库300多份。

  如今,冯国军的油豆角育种研究已从传统的杂交育种升级到分子育种,迈进了新时代。

  在新育种时代,冯国军团队利用新技术,已构建出了油豆角高效再生体系,并筛选出两种再生体系的最佳营养基配方,初步建立起油豆角的遗传转化体系;构建出油豆角品种资源的分子指纹图谱,可实现种质精准鉴定和品种权保护。

  把油豆角变成脱贫攻坚“金豆”

  2017年,为帮助农民脱贫,黑龙江省泰来县泰来镇宏程村第一书记钱程慕名找到冯国军。在详细了解宏程村土壤、气候、交通及农民种植习惯等信息后,冯国军帮助他们筛选出适宜种植的油豆角品种,制定了栽培技术方案。同时,他带领团队走进宏程村,入村进户、走到田间地头,给种植户讲解种植技术。

  2017年,宏程村通过庭院种植油豆角项目带动脱贫人口19户42人,贫困户总种植面积为10亩,亩均收入达3679.6元;2019年带动脱贫人口10户19人,建档立卡贫困户总种植面积为5.6亩,户均实现增收3310元。

  在宏程村,油豆角成了脱贫攻坚的“金豆子”,宏程村成了远近闻名的“油豆村”。如今,无数个“油豆村”出现在黑龙江省。冯国军团队用他们精心培育的油豆角种子,带着黑土地农民脱贫奔小康。

  此外,冯国军团队还通过新品种选育大大提高了品种的适应性,打破油豆角只能在东北种植的地域局限。(李丽云 王思聪)

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