作者:秦志伟 来源:中国科学报 发布时间:2016/4/20 9:35:30
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木薯亚热带育种零突破

广西本土杂交选育的木薯新品种在湖南长沙种植  韦本辉团队供图 

韦本辉团队在广西本土杂交选育出了“桂木薯1号”“桂木薯2号”等5个新品种,通过了广西农作物品种审定委员会的审定,并已在广西、湖南等地种植。

■本报记者 秦志伟

被誉为“淀粉之王”的木薯,是世界三大薯类作物之一。广西是我国重要的木薯生产基地,其种植面积和产量均占全国的60%以上,但当地木薯品种基本都是引进或者引进杂交选育推广的外来品种,这制约了木薯产业的健康发展。

广西农科院韦本辉研究团队经过近8年的研究改变了这种现状。近日,《中国科学报》记者获悉,韦本辉团队在广西本土杂交选育出了“桂木薯1号”“桂木薯2号”等5个新品种,并通过了广西农作物品种审定委员会的审定,这标志着我国亚热带地区木薯杂交育种实现了零的突破。

据悉,上述品种不仅适于广西种植,还可北移至湖南等地种植,具有耐寒性强、产量高、品质好等特点。

需求大

据了解,木薯原产热带南美洲,与红薯、马铃薯并称为世界三大薯类作物,具有耐酸性土壤、耐贫瘠干旱、无性繁殖为主、种植成本低等特性。

19世纪20年代引种入我国,20世纪60年代初,木薯曾是广西、广东、海南、福建、云南等南方地区的度荒救命粮。发展至今,木薯已成为我国热带、亚热带地区重要的旱地经济作物。

目前我国木薯年种植面积约50万公顷,年产鲜薯1000万吨左右,其产品主要用于生产淀粉、加工酒精和燃料乙醇,木薯饲料化利用和木薯产品开发已方兴未艾。

《中国科学报》记者了解到,木薯淀粉原料在食品加工和工业上有其独特的优势。例如,与甘蔗、玉米和小麦相比,以木薯淀粉为原料生产酒精和燃料乙醇有单位生产面积酒精转化率高、不与粮争地、符合国家产业发展政策等优势。

近年来,随着酒精工业、燃料乙醇以及饲料产业的发展,我国对木薯的需求日益增长,进口的木薯干片逐年增加。数据显示,我国每年进口木薯干片600万吨左右,木薯淀粉150万吨左右,合计折算成的鲜薯量是国内生产量的近3倍,约占世界贸易量的75%。

在国家木薯产业技术体系首席科学家、中国热科院热带作物品种资源所研究员李开绵看来,中国对木薯淀粉国内生产产量和进口量将有更大的刚性需求。

但当前高产稳产木薯品种缺乏、良种覆盖率低、平均产量偏低等问题困扰着包括李开绵在内的木薯育种家。

中国农科院农业经济研究所研究员蒋和平调研后发现,目前我国种植木薯品种的结构十分不合理,大部分仍然是华南205、“南洋红”等传统品种,存在一定的退化现象,表现出产量降低,出粉率不高。

“高产稳产和特色优质木薯品种选育尤为必要。”李开绵说。

新品种

广西地处亚热带地区,是全国种植木薯面积最大的省份,主要种植品种为华南205、华南201、南植199、华南5号、桂热3号等,这些品种,除部分是由中国大部分热科院热带作物品种资源所杂交选育外,大部分都是通过从国外引种或筛选等方式获得的品种。

“在广西自主杂交选育优良木薯品种,目前尚未见报道。”广西农科院经济作物所副研究员、薯类研究室主任甘秀芹表示。

同时担任国家木薯产业技术体系岗位科学家的韦本辉向《中国科学报》记者介绍,广西属亚热带地区,木薯不易正常开花结实,影响了当地木薯的有性杂交,成为制约该区域木薯育种的主要因素。

从2008年起,韦本辉团队打破常规,率先在广西本土开展木薯有性杂交育种工作。“通过对木薯开花结实与土壤、气候及植株营养状况关系的调查分析,采用特殊处理措施与技术诱导木薯开花,并通过杂交技术获得一批木薯杂交种子。”甘秀芹讲述着其复杂程序。

这并没有结束。据了解,木薯常规育种需要从数千个杂交组合和数万单株中筛选出优良品系,并经过无性系统评选后育成。

韦本辉介绍,在获得种子材料之后,经过种子发芽科学处理获得实生苗,再经过系统选育,并在不同生态区域种植进行生产性检验,如此经过复杂的有性杂交、种子出苗和田间多代、多点、多生态区等一系列的严格评价和选育,最终在广西本土上获得具有高产、高淀粉、耐寒、低氢氰酸含量及加工与兼顾饲(食)用等特性的“桂木薯1号”“桂木薯2号”等5个木薯新品种。

2014年11月,广西农科院院长白先进对韦本辉团队在广西率先选育的木薯杂交新品种连片200亩种植示范基地进行考察,看到株型好、叶片在冬季仍然繁茂,结薯情况表现良好,给予了充分肯定。2015年1月,李开绵在考察该团队选育的木薯杂交新品种后,也对其给予高度评价。

据悉,以上5个木薯新品种均已通过了广西壮族自治区农作物品种审定委员会的审定,标志着我国亚热带地区木薯杂交育种实现了零的突破。

重推广

据了解,木薯主要是通过成熟种茎繁殖,是非竞争性、无盈利产品,因此木薯育种工作是纯公益性农业科研。目前我国木薯新品种推广主要依靠科研单位科技人员主导进行,木薯优良品种推广速度慢,良种普及率偏低。

“这需要通过政府扶持政策,建立木薯良种繁育基地,推动实施木薯良种补贴,进而加快木薯优良新品种的推广。”李开绵呼吁。

蒋和平认为,有了新品种,如果相关部门推广宣传力度不够以及农户对优良木薯品种的认知意识不足也不行。据他了解,我国木薯良种推广面积还不足50%,“新品种覆盖率还需要进一步提高”。

此外,我国木薯产区的土壤、气候、生态类型存在较大的差异,与水稻、玉米、小麦、马铃薯等大宗作物相比,木薯在我国的种植具有很强的区域性,产业规模相对较小,木薯育种特别是生物技术育种工作也处于初步发展阶段。

在李开绵看来,这不仅需要木薯育种家协同攻关,同时,选育高产抗逆且适应性广的木薯品种,需要在不同生态区域进行多年试验。

李开绵表示,“十三五”期间,我国木薯产业将围绕“能源化、食用化、特用化、效益化、国际化”的目标进行,全面综合开发利用木薯资源以满足多元的市场需求。

对获得的上述5个木薯优良新品种,韦本辉团队近两年来还针对其茎秆叶片生物产量高、蛋白质含量丰富和地下块茎产量高、氢氰酸含量低等特点,进行了食用性、饲用性等方面的初步研究。

“我们想探索出一条木薯淀粉加工、酒精加工和食用、饲用多用途的增值增效新途径,为农民增收和促进木薯产业新发展提供新的技术支撑。”韦本辉说。

《中国科学报》 (2016-04-20 第6版 科研)
 
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