
联合收割机在商水县田间收割芝麻。

张海洋研究员在实验室指导科研人员开展种质创新。②河南省食用菌产业技术体系省农科院团队。
□本报记者 刘晓阳
俗话说,“磅秤上放粒芝麻——无足轻重”,这句歇后语打趣的,是芝麻的小。小小一粒芝麻的事,到底能做多大?在河南,有一支科研团队,立足芝麻点事儿,不仅做到了全国第一,还成为国际芝麻研究领域的天花板。连日来,带着几分钦佩、几分好奇,记者走近河南省农科院芝麻团队,感受芝麻“开门”的广阔天地。
立足原始性创新
芝麻研究成果国际领先
一个不足30平方米的低温房间里,储存着来自世界各地的芝麻种质资源8530份,占全球芝麻种质资源的40%……这里是省农科院芝麻研究中心的芝麻种质资源库。
“我国的芝麻育种研究,在国际上一直领先。”面对这些弥足珍贵的种质资源材料,国家特色油料产业技术体系首席科学家、省农科院芝麻研究中心主任张海洋自豪地说。
国际领先的背后,离不开科技的原始性创新和每一次突破。
数十年如一日。张海洋团队系统开展了国内外芝麻种质资源的收集、保存、评价和鉴定,率先解决了芝麻野生种与栽培种杂交败育的难题,突破了芝麻愈伤组织分化与植株再生技术瓶颈,建立完善的芝麻远缘杂交、化学诱变、遗传转化、基因编辑等种质创制技术体系,创建了芝麻复合杂交与分子标记选择相结合的高效育种技术体系,选育出了首个花序有限、短节密蒴、抗落粒、高油酸等一系列突破性芝麻新品种。
一条时间线清晰地勾画出张海洋团队在原始性创新上迈出的坚实步伐——
2007年,率先开展芝麻基因组与重要性状遗传解析研究。
2009年,完成世界上首张芝麻分子遗传图谱。
2010年,组织启动芝麻基因组计划。
2015年,结合高效育种技术,培育出花序有限和短节密蒴芝麻新品种豫芝DS899和豫芝Dw607,解决了芝麻机械化种植所需品种问题。
2020年,首次完成了染色体级别的芝麻栽培种和6个野生种基因组精细图,发掘出一批调控芝麻产量、品质、抗病、耐渍等相关的基因位点。
2021年,选育出了宜机收新品种豫芝NS610和豫芝ND837,建立芝麻全程机械化生产技术体系。
……
“一个品种的诞生至少需要8年—10年,育种就是要瞄准目标,持之以恒、百折不挠。原始性创新更需如此。”张海洋说。
播种收获,花开花落。从突破性新种质的创制到育种体系的建立,在周而复始的执着和坚持中,省农科院芝麻团队从根本上解决了抗病耐渍、优质专用、适于机收等育种材料匮乏和育种技术落后的问题。
选育宜机收新品种
芝麻生产走向全程机械化
长期以来,我国芝麻生产上应用的品种普遍存在着籽粒成熟度不一致,导致“一熟就炸”“一碰就掉”,无法使用机械收割,芝麻生产发展受到了极大限制。
面对实际生产对机收品种的迫切需求,从2005年开始,张海洋带领团队把育种目标锁定于高产优质宜机收芝麻新品种的选育。
十年磨一剑。2021年,省农科院芝麻团队利用EMS化学诱变和常规杂交育种技术,终于选育出抗落粒型芝麻新品种豫芝NS610和抗裂蒴型芝麻新品种豫芝ND837,并通过了河南省芝麻新品种鉴定,两者分别是世界上首个通过人工诱变技术选育的抗落粒型芝麻品种和我国首个抗裂蒴型芝麻品种。
2022年10月,省科技厅组织有关专家对商水县的130亩宜机收芝麻新品种示范田进行现场考察和测评。
经现场实测,豫芝NS610、豫芝ND837两个宜机收品种实收亩产分别为174.16公斤、183.0公斤,较传统品种增产15%以上。
在使用联合收割机一次性完成芝麻收割、脱粒、分离、清选和集粒后,机收损失率低至3%,机械收获效率为人工作业的50倍,每亩节省成本200多元,净增经济效益1000多元。
从去年开始,宜机收芝麻新品种先后在河南、安徽、湖北、河北、山西、新疆等芝麻主产区大面积示范应用,为推动全国芝麻机械化生产提供必备的品种和技术支撑。
这些年,类似这样的顶流芝麻新品种,张海洋团队选育出的还有很多。
通过远缘杂交技术,将野生种高抗病强耐渍等优异性状导入栽培种,培育出高产多抗系列芝麻新品种,创造出亩产268.8公斤的世界最高纪录,推动我国黄淮、江淮两大主产区芝麻单产持续提升,黄淮产区平均单产提高60%。
紧接着,培育出高蛋白品种郑芝12号、高油品种郑芝15号以及世界首个高油酸芝麻品种豫芝HO995,实现了芝麻品质上的重大飞跃。
截至目前,张海洋团队已取得多项国际领先的研究成果,共培育出优质高产芝麻新品种32个,授权国际发明专利2项、国家发明专利26项,获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项,把我国芝麻产业技术研究全面推向国际领先水平。
加速成果示范推广
小小芝麻走向世界
“围绕生产上存在的问题,一直创新下去。”张海洋经常用这句话提醒自己,也勉励团队成员。
上世纪90年代,我省芝麻生产水平还很低。一次下乡调研时,张海洋目睹了农户在芝麻减产甚至绝收之后的满脸失望,心里很不是滋味。
“从那时起,我就下定决心尽快解决这一难题,不论刮风下雨,一直坚持,一干就是几十年。”张海洋说。
在此期间,结合选育出的高产品种,张海洋带领团队系统开展全国芝麻高产高效种植模式创建,提出亩产200公斤以上芝麻高产理论,建立了黄淮产区全程机械化种植模式和高效生产技术规程,显著提升了我国芝麻生产技术水平,也为世界芝麻高产栽培提供了典范。
为加速科研成果转化,省农科院芝麻团队把涵盖全产业链的技术体系、技术模式在全国芝麻主产区成功落地生根、开花结果,促进芝麻主产区农民增收、全面推进乡村振兴。如全国芝麻第一大县——平舆县“芝麻产业高质量发展模式”正在全国复制推广。
我国是芝麻生产大国,芝麻年总产量约70万吨,占全球的15%,位居世界前列,加工制品2600多种,远销80多个国家,在国际芝麻贸易中具有重要地位。
同时,中国也是芝麻消费大国。与年消费量160万吨的实际需求相比,存在至少一半的原料缺口,需要通过大量进口来弥补。
“芝麻要做成大产业,更需要国际大视野。”张海洋说。
2014年,张海洋团队带领河南农业走出去,组建了国际芝麻产业联合体,先后与美国、印度等30多个芝麻主产国和消费国建立了科研合作关系。
在苏丹建立国际芝麻科研基地时,团队成员长期驻扎在生活环境艰苦的非洲,与当地科研人员联合研发新品种和高产种植技术,时有感染登革热、疟疾等,中暑更是常见。
有一次,团队成员张战有高烧39℃,还冒着大雨抢收试验材料。“生病了可以吃药,材料被雨浇了,几年的辛苦就白费了。”张战有说。
无怨无悔的辛勤坚守,终于在2018年开花结果。那一年,他们选育出适于苏丹种植的高产新品种中苏芝1号和中苏芝2号,示范区实现了单产翻一番,一举解决了我国在非洲建立国际芝麻生产基地的种源问题,传递了中国力量。
“围绕国家种业振兴,坚持创新、不断突破,牢牢把种子‘芯片’掌握在自己手中,在特色油料领域,继续培育出更优质高产、适宜机械化生产的芝麻突破性品种,为我国农业现代化作出更大的贡献。”张海洋踌躇满志。
未来,这个国内顶级、世界一流的芝麻团队还有哪些突破性科研成果?带来什么样的惊喜?我们热切期盼着。