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【国家奖】食用菌种质资源和育种技术创新

——“食用菌种质资源鉴定评价技术与广适性品种选育” 获得国家科学技术进步二等奖

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  从2017年度国家科学技术奖励大会上获悉,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张金霞研究员牵头完成的“食用菌种质资源鉴定评价技术与广适性品种选育”荣获国家科学技术进步二等奖。

  食用菌是我国特色的农业产业,在农业产业结构调整、促进农民增收、保障国民健康等方面发挥着重要作用。1990年以来我国食用菌产业持续高速增长,2012年跃升为粮菜果油之后的第五大种植业,产量占全球75%以上。但是,由于菌种混乱、质量低下和品种的环境适应性差,大面积的霉菌侵染报废、减产、绝收等问题频发,菌种问题成为制约我国食用菌产业发展的首要瓶颈问题。然而,仅几十年栽培历史的食用菌,技术基础极其薄弱,面对的是“一无资源积累,二无系统鉴定评价技术、三无高效育种方法”的困境,需要恒心和耐力,开展系统研发和技术创新。

  本项目从1991年开始,以种质资源高效利用持续创新为目标,紧紧抓住“资源搜集-鉴定评价-高效育种-广适性品种-示范推广”这一主线,重点突破种质资源精准鉴定评价和高效育种两大技术瓶颈,创建食用菌种质资源库和数据库,创新种质资源多层级精准鉴定评价和高效育种技术体系,选育广适性新品种。本项技术在全国19省(市、区)推广,近三年累计新增利润129.45亿元。

  食用菌育种有了种源

  种质资源是育种的首要技术基础,项目采集了我国云贵高原、川藏高原、大小兴安岭等多个生态区域的野生食用菌种质资源,收集国内外栽培种质,通过系统鉴定评价,创建了世界最大的菌种实物和可利用信息同步的国家食用菌标准菌株库(CCMSSC),包括了国外引进参考菌株、国外商业品种、野外采集种质、国内栽培品种、国家级认定品种、主栽种类核心种质群体、人工创制材料和鉴定出的优异种质7大类,418种,8000余株,解决了我国食用菌育种长期处于“无米之炊”的问题。建立了DNA指纹图谱和栽培特征特性相结合的信息全面的数据库,主栽种类的SSR/SNP/IGS2-RFLP标准指纹图库,正宗品种都有分子身份证,让假种无处藏身,为食用菌的品种权保护和品种登记奠定了技术基础。建库以来已经对外提供种质材料2284份。

  食用菌育种有了信息精准可靠和特色种质

  食用菌属内多栽培种,形态难以鉴别,物种混淆一直困扰着育种工作,导致杂交失败;菌种管理中品种鉴定鉴别困难,菌种事故无法裁判。为此研究建立了物种、菌株、经济性、菌种质量等多层级鉴定评价技术,育种可以清楚的选择材料,减少盲目性,育种效率大大提高。

  随着人民生活水平的提高,生产者对轻简化品种提出了要求,市场对产品多样化提出了的需求。这就需要相应的育种材料选育符合栽培和市场要求的新品种。通过对库藏种质资源的系统评价,发现广温、耐高温、喜低温、加工性状优、耐碱、高活性成分等优异特色种质274株,食用菌育种有了更多更好的材料选择。

  假冒伪劣菌种无处藏身

  持续多年的家庭为单元的食用菌生产,导致菌种的家家户户自产自用,利益驱使导致生产用种大量的同物异名,成为食用菌良种化的最大制约因素。那么,怎样阻止假冒伪劣菌种流入生产?摸清品种的家底就非常必要。应用本项技术鉴评了全国的生产用种,结果令人吃惊,原来大部分是同物异名!收集到的2100余份菌种,真正有区别性的只有388个!应用本项技术,2天就可完成菌种的真伪鉴定,防止假种流入生产。

  食用菌育种走进快车道

  传统食用菌育种,因无法预测目的性状,长期以来几乎完全靠田间栽培筛选,工作量大、效率低下。田间筛选前预测重要生产性状,缩短筛选周期,增加有效田间筛选,是提高育种效率的关键。本项目首创结实性、丰产性、广适性的“三性”为核心、“室内鉴定结实性→室内预测丰产性→田间实测丰产性→室内检测广适性→田间综合鉴评”的“五步筛选”高效育种理论技术,将食用菌育种由几乎全部的田间筛选变为室内初筛后的定向田间筛选。室内筛选由田间的30-150天缩时到3-14天,缩时90%,田间筛选量缩减79%,育种效率显著提高。食用菌育种有了科技的眼睛,不再盲人摸象。

  广适性新品种实现全国的品种配套周年有菇

  周年有菇,均衡供应,是生活水平不断提高的人民对食用菌市场的要求。而食用菌对环境变化敏感,园艺设施环境可控性差,鲜品耐储运性差。这就需要适宜不同气候条件的广适性品种。为此,项目组选育了适合不同生态条件生产的金针菇、香菇、平菇、毛木耳等广适性新品种。川金系列在西部大温差湿差地区推广应用,占同类品种生产规模的90%以上;耐低温的白灵菇在新疆内蒙古高寒地区推广应用,占同类品种生产规模的95%以上;广温耐高温的川耳系列在福建、四川、山东等主产区占生产规模95%以上;广温和耐高温平菇品种在全国推广应用,“中农平丰”和“中农平抗”占全国周年生产规模60%以上,占夏季生产规模90%以上,填补了夏季品种空白。广适性新品种的选育和应用,实现了食用菌园艺设施生产的稳产高产和周年生产,实现了全国不同生态条件区域的品种配套,市场的均衡供应。

  这一科技成果的推广,技术的普及,必将促进我国食用菌产业的技术进步,推动产业的进一步发展,让我国人民吃上更加多样化的鲜美的蘑菇,让我国人民更享受、更健康。

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