习近平总书记强调:“加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体。”党的二十大报告提出,加强企业主导的产学研深度融合,提高科技成果转化和产业化水平。2022年以来,自治区科技厅以种业、双碳等一批重大科技示范工程“揭榜挂帅”项目为牵引,支持区内龙头骨干企业牵头组建了52家创新联合体,承担重大科技攻关任务。经过近一年的实施,创新联合体承担的项目进展如何?取得哪些重大创新和突破?《创新内蒙古》特别策划《走进创新联合体》专栏,今天一起走进——向日葵种业产学研创新联合体。
农以种为先,眼下正值春耕备耕的关键时期,在向日葵主产区巴彦淖尔市五原县,三瑞9号、三瑞376等食葵品种成为农民首选的“当家品种”。今年三瑞食葵品种已覆盖五原县套海镇80%以上的种植面积,可有效保障当地25000余亩食葵的良种供应。
针对向日葵品种优良性状单一、广适性差、育种手段落后等产业发展痛点,向日葵产业龙头企业三瑞农业科技股份有限公司与内蒙古农牧业科学院、西北农林科技大学等向日葵种业产学研创新联合体成员单位,合作开展向日葵种质资源创新及新品种选育技术攻关,不断将高产、优质、抗病的优良新品种推向市场,让更多的农民享受种业科技创新带来的红利。
“市场需要什么品种,我们就选育什么品种,田间地头就是我们科研攻关的主战场。企业针对向日葵重茬导致列当、菌核病等病害蔓延严重问题,选育了三瑞9号耐菌核病品种、三瑞11号耐E级列当品种,针对市场对商品品质(味香、粒大、皮薄、货架期长)的多元化需求,选育了颗粒大、口感好的三瑞376等系列品种。”创新联合体牵头单位三瑞农业科技股份有限公司陈海军介绍说。2022年,公司主推优良品种全国覆盖面积达到240万-260万亩,自主选育的SH363、SH361、三瑞9号等高产优质食葵系列品种,全国市场占有率稳定在35%以上。
内蒙古是我国最大的向日葵生产区,也是我国向日葵种业创新发展的重要基地。“当前向日葵育种面临两大瓶颈问题:一是遗传基础狭窄或高度趋同,种质资源精准鉴定与创新手段不足。二是育种手段落后,育成品种优良性状单一、广适性差。”创新联合体项目首席科学家、自治区农牧业科学院研究员李素萍指出,创新联合体在抗性鉴定、常规育种、分子育种等领域为向日葵创新育种提供了国内领先的资源优势和技术支撑。
欲流之远者,必浚其泉源。种质资源是作物新品种的源头,自治区农牧业科学院作为国家向日葵产业技术体系的首席单位,在育种材料创新方面优势突出。拥有包括抗列当、抗黄萎病、高油酸等特优异资源在内的丰富的向日葵育种材料,已创新出诸多四代以上综合性状优良的抗列当、抗黄萎病、耐菌核、高油酸骨干自交系,育成多个向日葵杂交种。
在农科院作物研究所的资源鉴定室,工作人员正在加紧考种,对去年秋季收获的杂交种进行粒长、粒宽、结实率等数据的记录和整理。
李素萍介绍:“我们通过对骨干亲本资源的改良和含目标性状资源材料的创新,2022年共配置了200个杂交组合,通过对杂交种生长势、抗病性、产量、籽粒性状等综合比较试验,优中选优,最终会筛选出5-10个杂交种,在今年继续进行杂交组合比较试验,为后续的品种区域试验奠定基础。”
为了缩短育种进程,南繁育种是必不可少的环节。在三瑞农科海南南繁基地,2022-2023年度南繁工作已顺利收官。工作组历经四个多月开展了向日葵回交不育系选育、常规恢复系和高抗列当恢复系选育、新转育抗列当材料扩繁,以及2023年示范种子生产(制种)和新生物菌剂应用研究等工作。目前,已完成所有成熟核心育种材料及其他关键性育繁种子的收获、邮寄任务及种子精选工作,工作人员也于3月中旬返岗复工,积极备耕北方春播。南繁北种工作的循环接序,实现了从研发端到生产端的无缝衔接,大大缩短了育种进程。
强强联合、优势互补的创新联合体打破了前沿技术领域“孤军奋战”的桎梏,打通了科研院所和高校科技力量融入企业创新链的堵点,联合体成员单位协同创新,围绕有重大价值的高产优质新品种培育、高效生物育种等基础性、前瞻性重大关键技术开展一体化联合攻关。
李素萍介绍说,不同联合体成员单位在各自的强势领域攻关领跑,加速了向日葵种业基础研究、前沿技术和关键核心技术攻关的突破,促进了科技成果与产业需求的深度融合。像西北农林科技大学团队承担着国家在杨凌布局的向日葵综合试验站的研究工作,在基因定位和克隆、作物重要性状形成的分子机制、油脂等品质性状研究领域有深厚的技术积累,此次创新联合体项目的科研攻关方向上,就侧重于品种耐储藏及香味资源的挖掘和利用研究。内蒙古农业大学科研团队承担着国家特色油料产业技术体系中向日葵病害岗位的研究工作,建立了成熟的抗菌核病、抗列当、抗黄萎病等评价鉴定体系,在创新联合体项目科研攻关方向上就侧重于品种抗病性的研究。
截至2022年底,项目已收集资源165份,鉴定出耐菌核病资源44份、抗列当野生资源25份、抗黄萎病资源7份、高油酸资源15份,引进抗除草剂供体资源1份;开发抗列当E、F、G生理小种相应的分子标记5个,转育抗列当核心亲本5份;建立了向日葵菌核病抗性鉴定方法以及评价体系、高油酸材料的基因诊断检测方法;开展了高代不育系、恢复系的培育,食葵杂交组合测配、组合比较试验、多点试验、DUS(特异性、一致性和稳定性)测试等工作;建立了亲本繁育基地和杂交种生产基地,推广食葵新品种5万余亩,亩增产8.23%,增收200元/亩。
“今年创新联合体将继续围绕国内外向日葵种质资源的收集与鉴定、优异种质资源筛选、构建抗菌核病分离群体、鉴定香味基因、培育优良亲本材料、测配杂交组合、组合比较试验等方面开展科研工作,2024年将完成部分新品种的登记。”李素萍透露。
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