[農民日報]人人都說雜糧好 基礎研究少不了
泡一杯濃濃的燕麥片作早餐,沏一壺苦蕎茶消除疲憊,抑或是熬上一鍋燕麥粥、煮上一碗香噴噴的蕎麥面當作待客的美食……如今,隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強,過去被國人視為“小雜糧”的燕麥、蕎麥等小宗糧食產品,越來越受到市場的青睞。
然而,與小麥、水稻、玉米等大宗糧食作物相比,小宗糧食作物的品種少、產量低,種植收益低,一般農民不愿意種。若要滿足市場的需要,讓更多的人能享用“小雜糧”,還需要農業科技的“大工程”發力。
自2006年起,中國農業科學院開展對燕麥蕎麥遺傳多樣評價與利用研究,深入探究“小雜糧”“身世”,建起了中國蕎麥和燕麥材料的“資源庫”,填補了我國小宗糧食作物燕麥和蕎麥基礎研究的空白。日前,記者采訪了該研究項目負責人、中國農科院作物研究所研究員張宗文。
“小雜糧”無可替代,科學研究迫在眉睫
“我生長在草原,記得上學的時候,每天吃的就是燕麥粥。那種味道,一輩子也忘不了。”主持研究“燕麥蕎麥遺傳多樣性評價與利用”項目的張宗文,每每回憶起自己的童年生活,總是會想起香噴噴的燕麥粥。在他的眼里,燕麥粥還寄托著一份濃濃的鄉情和鄉誼。
在我國的西北、華北、東北和西南地區,人們自古就有種植和食用燕麥和蕎麥的習慣,熬粥、煮茶,壓面、烙餅……在大宗糧食作物產量不高的年代里,燕麥和蕎麥養活了一代又一代的中國人。上世紀70年代之前,我國燕麥和蕎麥的種植面積更是達到了千萬畝以上。
盡管種植歷史悠久,但與國外相比,我國針對燕麥蕎麥的“身世”研究卻少之又少。與此同時,伴隨著上世紀80年代我國大宗糧食作物種植面積的擴大,燕麥和蕎麥的種植面積隨之不斷減少,一些燕麥和蕎麥特有的品種正面臨著退化消失的危險。
“在我國的許多地方,燕麥和蕎麥依然是不可替代的,由于燕麥和蕎麥有生育期短、抗旱、耐瘠、耐鹽堿和耐冷涼等特點,一旦某年大宗作物減產,燕麥蕎麥對于保障糧食安全便具有重要的補充意義;另一方面,燕麥和蕎麥營養物質豐富,對人體幫助很大,長期食用適量的燕麥和蕎麥具有降血脂和膽固醇、調節血糖、防止心血管疾病等作用。”張宗文介紹說,與大宗糧食作物相比,“小雜糧”的營養物質含量更高。以蛋白質含量為例,一般小麥和水稻的蛋白質含量在8%~10%之間,而燕麥可達到20%。同時,大米、白面帶給人體的營養物質主要是淀粉,為人體提供能量來源;而燕麥和蕎麥則能補充人體所需而大米、白面中非常缺乏的其他營養物質。
如今,在歐美等國居民的食譜中,燕麥早已是不可或缺的一項重要主糧,而我國尚未形成這樣的情況,這與我國的燕麥蕎麥的研究水平不無關系。“無論是從全球的糧食安全、生物多樣性保護,還是市場的發展需求來看,對于燕麥蕎麥的深入研究,選擇優良品種進行推廣加工,提高效益,都迫在眉睫。”張宗文感慨道。
基礎研究頗顯成效,搭建燕麥蕎麥材料“資源庫”
目前,我國燕麥和蕎麥的生產,基本選用的是自然選擇形成的品種,缺乏對育種材料的評價和研究,而這些基礎性的研究直接關系到燕麥和蕎麥今后的品種發展,也關系到農民的增收致富。
2006年起,張宗文率領團隊成員在我國建立了15個燕麥和蕎麥的研究點,并針對具體指標,對燕麥和蕎麥的遺傳多樣性進行評價和利用。“我們的工作是育種、推廣、種植,這些是燕麥和蕎麥的加工工作的最前端環節,是最基礎的工作,也是‘金字塔的基座’。”采訪中,張宗文謙虛地表示,“我們搞種質資源的,出成果慢。至今,我們只做了‘兩件事’。”
可別小看了張宗文說的“兩件事”,對于種質材料研究來說,這“兩件事”并非容易之事。第一件事,他們采用形態標記與分子標記相結合的方法,鑒定和評價燕麥和蕎麥遺傳多樣性,分析不同來源材料之間的遺傳關系,發掘有用性及其基因,探討和完善燕麥和蕎麥的起源、進化和傳播理論。舉例來說,β—葡聚糖含量是考察燕麥品種好壞的一個因素,好的燕麥β—葡聚糖的含量不能低于4%。而張宗文率領團隊成員通過獲得基因片段,創新出了一些高β—葡聚糖含量的材料,如今,他們選育的燕麥材料,其中的β—葡聚糖含量可以達到5%以上,這是燕麥科研一個重大的成果,它為后期燕麥的品種選育奠定了堅實的基礎。
而另一件事,則是開展燕麥和蕎麥種質應對氣候變化創新研究。這項工作主要是通過全國多個研究點多年的科研鑒定,篩選出適應性強,農藝性狀優良的燕麥和蕎麥種質材料,然后再提供給科研單位和農民進行利用。目前,此項工作內容還在繼續進行中。
“通常來講,種質研究的流程是:先經過農民篩選,我們確定基因片段、創新材料,最后由育種機構選育成為品種。而為了盡快推動成果轉化,目前我們每年也都把燕麥和蕎麥創新材料送給育種單位使用,讓他們把選育的材料分發出去,及時轉化為生產力,盡快幫助農民增收致富。”張宗文說。
研究填補多項空白,小宗作物發展潛力巨大
多年來,張宗文率領團隊成員,在完成“兩件事”的基礎上,取得了一系列的科研成果:
建立了燕麥和蕎麥AFLP和SSR分析技術體系,明確了燕麥和蕎麥種質遺傳多樣性分布特點,為起源、進化和分類研究奠定了堅實基礎。
研制了SSR引物新的快速開發方法,并應用于蕎麥和燕麥遺傳多樣性分析,將促進苦蕎種質資源遺傳多樣性、有用基因發掘和分子標記輔助育種研究。
構建了燕麥穗型、皮裸性、抗黑穗病、矮稈等基因連鎖圖譜,為這些基因的定位和克隆研究奠定了基礎。
篩選和分發了一批優異燕麥和蕎麥種質資源,將用于燕麥和蕎麥的抗逆育種和應用,增強應對氣候變化的能力。
有關專家認為,這一系列的科研成果的取得,不但為我國乃至世界燕麥和蕎麥的品種改良、產量提升奠定了堅實的基礎,也填補了我國在小宗糧食作物研究上的多項空白,燕麥和蕎麥的發展潛力巨大,前景廣闊。
據介紹,如今,此項研究還未進入區試階段,要完成燕麥和蕎麥所有的材料分析評價及利用,還需要張宗文團隊更長時間的付出和艱苦的努力。
“現在,我們已建立了燕麥和蕎麥的研究隊伍,這為我們建立更多小宗糧食作物的科研隊伍、建立更多小宗作物的‘資源庫’奠定了基礎。今后我們需要做的研究工作還有很多。”面對未來的科研工作,張宗文希望今后能進一步加強國際間的合作,做好小宗糧食作物品種選育和應用生產工作,全面推動我國小宗糧食作物的研究、保護與發展,早日讓農民增收致富,也讓人們吃上更健康優質的小雜糧。
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