“世界杂交胡麻之父”——记甘肃省农科院作物研究所所长党占海
层层梯田层层浪,亚麻花开十里香。会宁是“中国亚麻籽之乡”,被誉为中国最好的亚麻籽产地,近年来,会宁亚麻产业取得了令人瞩目的骄人成绩。“会宁胡麻油”被认证为国家地理标志保护产品,2017年,会宁成立了亚麻油院士专家工作站。这些成绩来之不易,一位会宁黄土地上走出的亚麻油研究专家——党占海,为会宁亚麻油产业的发展,为全国乃至全世界亚麻产业发展作出了杰出的贡献。
党占海,男,研究员,汉族,1955年6月生,甘肃省会宁县人,1982年1月毕业于甘肃农业大学农学系,获学士学位。中共党员,原国家胡麻产业技术体系首席科学家,现任甘肃省农科院作物所所长,硕士研究生导师。享受政府特殊津贴,2006年获甘肃省优秀共产党员。被聘为农业部油料专家指导组成员,甘肃省作物学会常务理事,甘肃省品种审定委员会委员兼经济作物专业委员会主任,甘肃省农科院学术委员会委员兼作物学组组长等社会兼职。
2010年3月20日,在美国北达克他州举行的第63届全美亚麻学术会议上,应邀登台作学术演讲的中国的一位专家,向来自世界各地的国际亚麻研究专家宣布:世界首个胡麻杂交品种在中国甘肃诞生。
这位中国专家,就是甘肃省农科院作物所所长党占海研究员。作为世界杂交胡麻种培育第一人,他育成了世界首例胡麻杂交种,把我国胡麻杂交种优势利用推到了世界领先水平。
创新突破,挽救恢复胡麻产业
农民家庭出身的党占海,从小一边干着农活,一边艰苦求学,从这块贫瘠的黄土地上走进了高等学府,他对农业和农学有一种与生俱来的深厚情结,1982年他从甘肃农业大学毕业后到省农科院工作,当时,会宁还属于定西地区管辖,党占海来到他十分向往的甘肃省胡麻研究基地——定西旱农所油料站,开始对胡麻的研究,与胡麻续上了从小就有的情缘。
定西油料站的试验田里,党占海意外地发现了地里的胡麻枝干枯萎,专业敏感使他留了心:难道是试验地里多年重茬种植胡麻,导致枯萎病发生?如何培育出抗枯萎病的胡麻品种?
当时国内还没有系统研究胡麻枯萎病,党占海与同事们经过324次抗病试验示范,于1985年在自然病田里选育出高抗枯萎病的胡麻品种——陇亚7号。
就在党占海育出胡麻新品种之际,枯萎病在我国胡麻主产区蔓延,轻则减产,重则绝收。《山西日报》刊登了《救救胡麻》的呼吁,棘手的是,枯萎病是一种土传病害,在土壤里能存活多年,没有有效药剂防治,中国胡麻产业面临灭顶之灾。
人们将拯救胡麻的目光投向了胡麻抗病品种。1986年,河北省向全国征集胡麻抗枯萎病品种,引进甘肃省陇亚7号后,能有效抵抗枯萎病。
党占海与同事们急全国胡麻生产之所急,开展跨省联合推广。从1989年至1992年,陇亚7号在甘肃、河北、山西的种植区域由20个县增加到84个县市,从3万亩迅速推广到242万亩,对挽救、恢复和发展我国胡麻产业起到了至关重要的作用。
陇亚7号在全国胡麻抗病育种上达到新突破,获得国家科技进步三等奖、甘肃省科技进步一等奖。
党占海与研究团队不断完善胡麻抗病特性,选育出优先兼用型的陇亚8号,作为“经典之作”,从2000年至今,一直是国家胡麻品种区域试验的对照品种；陇亚9号以其低杆、抗倒伏、高产而备受专家好评；陇亚10号在国家区试中比对照增产10.87%,名列第一。
党占海不断创新的胡麻品种,累计推广2000多万亩,推动甘肃省胡麻面积由改革开放初全国第4位跃居目前第1位,总产量20年来居国内第一,单量突破80公斤,接近加拿大的生产水平。
坚守胡麻,攻克世界技术难题
胡麻学名亚麻,与水稻一样,雌雄同花,自花授粉。要想胡麻能杂交,就必须找到一种特殊的胡麻,雄花不育,即雄性不育性,雌花可育,才能把其他品种的胡麻花粉授给它,产生杂交种。
党占海在苦苦寻找雄性不育系,曾在试验地里发现过天然雄性不育材料,但其“后代”无法保持遗传性,其尝试也失败了。
党占海没有退却,1998年,党占海带领团队用抗生素诱变法选出胡麻品种。当年6月,奇迹出现了。他在地里发现了一株特殊胡麻——雄性不育株。他与团队成员立即被巨大的喜悦填满,随即又害怕起来,万一这种胡麻是昙花一现咋办?它能够遗传吗?哪个品种能保持它?一系列疑虑涌进心头。
党占海选择了国内外许多胡麻品种,每天小心翼翼地一朵花一朵花给这株特殊的胡麻授粉,试图让这株特殊的胡麻保留下来。事实证明这株胡麻的雌花有正常授粉能力,但结下的种子下一代还会不育吗?
新的一年里,党占海重新进行抗生素诱导试验,试验产生了上年发现的那个特殊胡麻,证明这个雄性不育株胡麻是抗生素诱导的试验结果。他通过人工诱变,成功选育出世界首例温敏型亚麻雄性不育系,为亚麻杂种优势的利用开辟了新的途径。
有了胡麻雄性不育系,党占海向杂交种“高地”进军。他和团队研究建立了亚麻两系法杂交制种技术体系,首次实现了自然条件下胡麻杂交种的生产。在十几万株扩繁的雄性不育株里,掌握它的遗传规律、不同环境下的表现性状、杂种优势等特点。
研究中,发现种子纯度不好、遗传变异、配合力差等问题,曾一度使团队成员产生怀疑:用这种不育系能否育成杂交种?
遇到难题,党占海总是乐观地坚持着,并坚守着。
党占海率团队又通过上千次试验,终于选育成功胡麻杂交种——陇亚杂1号、陇亚杂2号,并于2010年3月5日正式通过甘肃省品种审定委员会审定定名。据此,世界首例胡麻杂交种在甘肃省正式诞生。
胡麻杂交种增产效果非常突出,陇亚杂1号区域试验平均亩产达130.40公斤,较对照陇亚8号增产10.27%,亩产最高达260公斤；陇亚杂2号区试平均亩产126.44公斤。这两个品种含油率均在40%以上,其抗病、抗倒伏、综合性状等表现优越。
陇亚杂1号、2号的选育成功,标志着世界胡麻育种技术由常规育种技术向杂优利用技术的重大转变,为实现胡麻品种的杂优化及大幅度提高胡麻产量和品质提供了强有力的技术支撑。
点“麻”成金,帮助农民增收致富
党占海为我国胡麻产业作出的重要贡献,得到业内的认可。2009年,国家启动50个现代农业产业技术体系建设,党占海被聘为国家胡麻产业技术体系首席科学家,也是甘肃省唯一一位国家现代农业产业技术体系的首席科学家,他带领胡麻研究的“国家队”,肩负起我国胡麻产业持续发展的重任。
曾经是西北、华北等高寒贫困地区农民自食自用的胡麻,如今变成了城里人青睐的高档保健品,受到国内外市场追捧。十多年前,党占海背着胡麻种子,在家乡农村跑几十里山路给农民上门送种子,农民家中土坯旧房、破烂衣裳的光景让他记忆犹新。如今,他培育的胡麻品种让农民增收10亿多元。
党占海精心培育着胡麻,也培养着研究所各种作物研究的团队。在他的支持下,作物所有10多名科技人员在职攻读博士、硕士,3名专家入选国家现代农业产业技术体系岗位科学家。
硕果累累,科研项目国际领先
1996年,党占海被评为有突出贡献的中青年专家,先后入选国家百千万人才工程、甘肃省“333”人才工程第一层次和甘肃省农科院“135”人才工程第一层次。主持或参与完成科研项目20项,1项达国际领先水平,8项达国内同类研究的领先水平,8项获国家、省(部)及地(厅)级以上奖励,其中国家科技进步三等奖1项(1993年),省科技进步一等奖两项,三等奖一项；农业部科技进步三等奖1项(1994年)。合作出版译著《世界油料作物》一部,并先后发表科技论文30余篇。
长期从事经济作物品种资源、新品种选育、良种繁殖、示范推广和栽培技术研究等工作。参加育成的高抗枯萎病丰产稳产胡麻新品种陇亚7号,是国内首批育成的抗病、丰产、油纤兼用的胡麻新品种,并较好地协调了产量、抗病、含油率、植株高度等性状,有效地实现了多个优良性状的组合与提高。该品种先后通过甘肃、河北、山西、内蒙古4省区和国家品种审定委员会的审(认)定,达到国内同类研究的领先水平,年推广种植240多万亩,新增产值1.14亿元,获1992年度甘肃省科技进步一等奖、1993年度国家科技进步三等奖。
主持开展抗生素诱导亚麻雄性不育研究,探索出了诱导亚麻雄性不育效果较好的抗生素种类及其适宜浓度、诱导方法,筛选出了诱导频率较高的亚麻基因型,人工诱变选育成功世界首例温敏型亚麻雄性不育系,为亚麻杂种优势的利用开辟新的途径。2002年6月通过省级技术鉴定,达到国际领先水平。2004年度获甘肃省科技进步一等奖。
针对胡麻生产中缺乏早熟、抗倒品种的现状,主持育成的早熟丰产优质抗倒的胡麻新品种陇亚9号,综合了多个亲本的优良性状,集丰产、抗病、早熟、优质、矮秆、抗倒伏于一体,很好地协调了早熟和丰产的矛盾。在甘肃、山西等胡麻主产区推广应用面积不断扩大,累计推广350多万亩,累计新增产值1.03多亿,其中2006年省内种植面积达到了80多万亩,省外面积40多万亩,产生了巨大的经济效益。通过间作套种,有效地增加了复种指数,使土地单位面积的产出和产值较大幅度的提高,为农民增产增收作出了贡献,社会效益显著；同时该品种高抗枯萎病,兼抗白粉病,防病效果显著,而且降低了农药的使用量,对环境保护以及绿色产品的生产有重要作用。2006年度获甘肃省科技进步一等奖。
主持完成的“甘肃、河北、山西丰产抗病胡麻新品种陇亚7号联合推广”项目,在对陇亚7号的生态适应性和丰产高效栽培技术进行系统研究的同时,试验、示范、推广紧密结合,良种良法相互配套,极大地促进了科技成果向现实生产力的转化,经过3年努力,陇亚7号在甘肃、河北、山西的种植区域由20个县增加到84个县(市),并辐射到内蒙古、宁夏、新疆和陕西等省区,种植面积由1989年的3万多亩发展到1992年的240多万亩,占全国胡麻种植面积的1/4,新增产量7888.21万公斤,新增产值1.14亿元,1994年获农业部科技进步三等奖。
主持育成的丰产优质多抗胡麻新品种陇亚8号,在产量、抗病性、含油率、综合农艺性状、适应性等方面较陇亚7号均有显著提高,在甘肃、山西、内蒙古、河北和宁夏等省区进行生产试验示范,表现出广泛的适应性和明显的增产效果,种植面积迅速扩大,2002年种植面积达到200万亩以上,成为我国胡麻生产的主栽品种。2002年获甘肃省科技进步三等奖。
主持完成的“抗生素诱导亚麻雄性不育系应用研究”选育出了增产幅度20%以上,抗枯萎病,综合性状优良的杂03、杂04两个亚麻杂交组合,2006年通过技术鉴定,成果达国内同类研究地领先水平。
主持完成的“亚麻温(光)敏核不育系培育及杂交种选育”建立了亚麻温(光)敏核不育系选育方法,利用该方法育成了柱头外露LS-01、白花WPS-04、纤用FS-01和早熟型01-20-1-2等几个具有不同特点的新不育系。并以温(光)敏核不育系1S为母本育成的杂03、杂06杂交组合已参加省区域试验。研究建立了亚麻两系法杂交制种技术体系,首次实现了自然条件下杂交种的生产。“利用亚麻雄性不育系生产杂交F1种子方法”已申报了国家发明专利。成果达到国际先进水平。
完成的国家948项目“亚麻主要病害防治综合技术引进”通过验收。先后从国外引进不同类型亚麻品种资源307份,筛选出了一批高枯萎病、锈病的抗源材料和一些丰产性好、抗病性突出的材料。并且筛选出了Prompt、Linton、Dufferin三个抗枯萎病和锈病的双抗材料和一批含油率、亚麻酸、木酚素含量高的优质资源。项目的开展和完成极大地丰富和拓宽了我国亚麻品种资源基因库,提升了亚麻新品种选育的研究技术水平,为今后我国有效开展抗病育种、品质育种奠定了新的资源基础和技术储备。
主持选育的胡麻新品种陇亚10号,在甘肃省区试和国家区试中均居参试材料第一位,其中国家区试比对照增产13.67%,先后通过国家品种鉴定和甘肃省、青海两省的品种审(鉴)定。成果达国内领先水平,已申报国家品种权保护。
承担的国家863项目子专题啤酒原料作物节水技术集成与示范项目中,研究出啤酒大麦垄畦沟灌栽培技术,节水效果显著,国内外未见报道,有很好的应用前景,其总项目获2006年度甘肃省科技进步二等奖。
目前,党占海和他的团队,重点开展亚麻不育系及杂交中选育,制种技术体系建设等工作。通过改变遗传背景选育育性更稳定的不育系,筛选超标优势显著的强优势组合,完善制种技术体系,力争在亚麻杂优利用方面取得重大突破。
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