“我們的一個小培養皿里，培養了幾千個小孢子團，可代替一兩畝的育種試驗田！”記者從上海市農科院日前舉行的“小孢子水平高效遺傳改良技術體系的創建及大麥和青稞上規模化應用”學術研討會上了解到，該院科研團隊創建的小孢子高效遺傳改良技術體系，克服了麥類作物細胞工程育種的一系列障礙，將大麥青稞的新品種純合與篩選周期從十年縮短到兩三年，同時極大提高“雙減型（減化肥、減農藥）”新品種選育的成功率，為全國各地大麥青稞育種團隊提供了可靠的育種技術支撐。

　　一個培養皿 相當于一兩畝的試驗田

　　何為小孢子？市農科院植物細胞工程科研團隊帶頭人黃劍華告訴記者，所謂小孢子，就是植物花藥里的花粉粒，相當于植物的生殖細胞，其中包含了植物的全部遺傳信息。運用小孢子育種，是真正意義上的單倍體細胞工程育種。

　　按照以往的傳統育種方法，科研人員需要在大田里一代代篩選后代，留下表現優良的，舍棄性狀不佳的，許多年后，才會形成比較“純”的優良性狀表達。但如今，市農科院的科研人員采用小孢子育種技術，將小孢子再生的單倍體植株染色體加倍，就可以“一步到位”形成“純”的性狀表達，同時直接在細胞培養皿中進行優劣選擇，而不需要等到一代代“孩子”長成了再作篩選，這樣就能在2到3年里選育出一個優良純合的新品系，而以前，通常需要10年甚至更長時間。

　　幾年前，黃劍華帶領團隊培育出的大麥新品種“花11”，成為世界上*個采用小孢子育種技術育成的啤酒大麥新品種。該品種不僅適合在沿海鹽堿地種植，抗逆性強，而且產量明顯提高，品質大幅提升。“花11”已在全國啤酒大麥的主產區江蘇鹽城推廣種植超過100萬畝，受到當地農民和麥芽生產企業的歡迎。如今，該技術體系已在全國各地500多份育種材料中實現了小孢子再生成苗，大幅度拓寬了小孢子培養成功的基因型，標志著其“廣適性”得到驗證，可以成功應用于規模化育種。

　　值得一提的是，該技術體系還為藏區穩定、藏民脫貧的青稞良種保障提供了支撐。青稞是藏區的主要作物，糧草雙高型青稞品種選育是保證藏民糧食安全的重要舉措，保健、釀酒專用青稞新品種選育更是藏民致富的有效途徑。市農科院植物細胞工程科研團隊通過十多年的攻關，*報道青稞小孢子培養技術，通過與藏區育種團隊的合作，*利用雜交結合小孢子培養相結合的高效育種方法，育成了1份青稞新品種，10多份候選新品系正在田間鑒定。前不久，該團隊正式參加了西藏重大科技專項和國家重大研發計劃，承擔青稞細胞與分子育種技術攻關；同時參加上海市科技興農重點攻關項目，承擔運用小孢子技術加快釀酒專用青稞新品種的選育任務。

　　在培養液中加點鹽 “脅迫”出了耐鹽堿的新品種

　　市農科院團隊還率先發明系列小孢子脅迫篩選方法，大幅提高節肥、抗病、耐鹽品種的選育效率。

　　團隊核心成員劉成洪介紹說，小孢子育種技術還有另一個明顯優勢，那就是更容易出現豐產性高、抗逆性強的后代。比如氮脅迫篩選，指的是科研人員在小孢子的培養液里將氮營養減少70%甚至更低，按照“優勝劣汰”法則，無法適應這一脅迫壓力的后代會被自然淘汰，存活下來的就是強者，具有氮高效利用的特點和能力，新品種有利于減少化肥的施用量。而啤酒大麥新品種“花11”，則是科研人員在小孢子培養液里增加了鹽堿成分，在此壓力下培養出的抗鹽堿性、抗病性明顯增強的后代。

　　據透露，到目前為止，該團隊運用該技術體系已快速創制出了14份耐低氮（節肥）、5份赤霉病抗性、4份耐鹽性、1份黃花葉病抗性明顯增提高的特色純合種質材料。“雙減型（減化肥、減農藥）”新品種選育的創新技術，將為我國農業綠色發展提供源頭上的保障。

　　為全國20多個育種團隊提供技術支撐

　　“小孢子培養技術能快速聚合、純合有益基因，這幫助全國各地麥類育種團隊大大提升了育種效率，我們為自己團隊的工作感到光榮。” 國家大麥青稞產業技術體系育種崗位科學家、市農科院植物細胞工程科研團隊小孢子培養技術的研發負責人陸瑞菊告訴記者，他們的PPT介紹中經常會出現一張中國地圖，上面標注著各地的育種團隊，近的有江蘇、安徽、湖北，遠的有黑龍江、內蒙古、甘肅、青海、西藏，這記錄了市農科院植物細胞工程科研團隊服務全國的故事。黑龍江省農業科學院作物育種研究所研究員、大麥遺傳育種專家刁艷玲介紹說，她和她的團隊早在2009年就從小孢子培養技術中嘗到了甜頭，目前選育了幾百個值得推廣的性狀穩定的株系，其中一個新品種已納入國家登記。

　　據統計，到目前為止，市農科院植物細胞工程科研團隊率先應用小孢子高效遺傳改良技術體系，通過與全國20多家大麥和青稞育種團隊合作以及自主選育，已決選出139份候選品系，優選出12份新品系，育成了5個優良大麥新品種，1個青稞新品種，使我國的大麥青稞細胞工程育種技術達到了國際領先。

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