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[农民日报]人人都说杂粮好 基础研究少不了

——访中国农科院作物科学研究所研究员张宗文
发布时间:2013-05-23 |来源: 《农民日报》2013年5月22日|作者:吴佩
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    泡一杯浓浓的燕麦片作早餐,沏一壶苦荞茶消除疲惫,抑或是熬上一锅燕麦粥、煮上一碗香喷喷的荞麦面当作待客的美食……如今,随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,过去被国人视为“小杂粮”的燕麦、荞麦等小宗粮食产品,越来越受到市场的青睐。

    然而,与小麦、水稻、玉米等大宗粮食作物相比,小宗粮食作物的品种少、产量低,种植收益低,一般农民不愿意种。若要满足市场的需要,让更多的人能享用“小杂粮”,还需要农业科技的“大工程”发力。

    自2006年起,中国农业科学院开展对燕麦荞麦遗传多样评价与利用研究,深入探究“小杂粮”“身世”,建起了中国荞麦和燕麦材料的“资源库”,填补了我国小宗粮食作物燕麦和荞麦基础研究的空白。日前,记者采访了该研究项目负责人、中国农科院作物研究所研究员张宗文。

    “小杂粮”无可替代,科学研究迫在眉睫

    “我生长在草原,记得上学的时候,每天吃的就是燕麦粥。那种味道,一辈子也忘不了。”主持研究“燕麦荞麦遗传多样性评价与利用”项目的张宗文,每每回忆起自己的童年生活,总是会想起香喷喷的燕麦粥。在他的眼里,燕麦粥还寄托着一份浓浓的乡情和乡谊。

    在我国的西北、华北、东北和西南地区,人们自古就有种植和食用燕麦和荞麦的习惯,熬粥、煮茶,压面、烙饼……在大宗粮食作物产量不高的年代里,燕麦和荞麦养活了一代又一代的中国人。上世纪70年代之前,我国燕麦和荞麦的种植面积更是达到了千万亩以上。

    尽管种植历史悠久,但与国外相比,我国针对燕麦荞麦的“身世”研究却少之又少。与此同时,伴随着上世纪80年代我国大宗粮食作物种植面积的扩大,燕麦和荞麦的种植面积随之不断减少,一些燕麦和荞麦特有的品种正面临着退化消失的危险。

    “在我国的许多地方,燕麦和荞麦依然是不可替代的,由于燕麦和荞麦有生育期短、抗旱、耐瘠、耐盐碱和耐冷凉等特点,一旦某年大宗作物减产,燕麦荞麦对于保障粮食安全便具有重要的补充意义;另一方面,燕麦和荞麦营养物质丰富,对人体帮助很大,长期食用适量的燕麦和荞麦具有降血脂和胆固醇、调节血糖、防止心血管疾病等作用。”张宗文介绍说,与大宗粮食作物相比,“小杂粮”的营养物质含量更高。以蛋白质含量为例,一般小麦和水稻的蛋白质含量在8%~10%之间,而燕麦可达到20%。同时,大米、白面带给人体的营养物质主要是淀粉,为人体提供能量来源;而燕麦和荞麦则能补充人体所需而大米、白面中非常缺乏的其他营养物质。

    如今,在欧美等国居民的食谱中,燕麦早已是不可或缺的一项重要主粮,而我国尚未形成这样的情况,这与我国的燕麦荞麦的研究水平不无关系。“无论是从全球的粮食安全、生物多样性保护,还是市场的发展需求来看,对于燕麦荞麦的深入研究,选择优良品种进行推广加工,提高效益,都迫在眉睫。”张宗文感慨道。

    基础研究颇显成效,搭建燕麦荞麦材料“资源库”

    目前,我国燕麦和荞麦的生产,基本选用的是自然选择形成的品种,缺乏对育种材料的评价和研究,而这些基础性的研究直接关系到燕麦和荞麦今后的品种发展,也关系到农民的增收致富。

    2006年起,张宗文率领团队成员在我国建立了15个燕麦和荞麦的研究点,并针对具体指标,对燕麦和荞麦的遗传多样性进行评价和利用。“我们的工作是育种、推广、种植,这些是燕麦和荞麦的加工工作的最前端环节,是最基础的工作,也是‘金字塔的基座’。”采访中,张宗文谦虚地表示,“我们搞种质资源的,出成果慢。至今,我们只做了‘两件事’。”

    可别小看了张宗文说的“两件事”,对于种质材料研究来说,这“两件事”并非容易之事。第一件事,他们采用形态标记与分子标记相结合的方法,鉴定和评价燕麦和荞麦遗传多样性,分析不同来源材料之间的遗传关系,发掘有用性及其基因,探讨和完善燕麦和荞麦的起源、进化和传播理论。举例来说,β—葡聚糖含量是考察燕麦品种好坏的一个因素,好的燕麦β—葡聚糖的含量不能低于4%。而张宗文率领团队成员通过获得基因片段,创新出了一些高β—葡聚糖含量的材料,如今,他们选育的燕麦材料,其中的β—葡聚糖含量可以达到5%以上,这是燕麦科研一个重大的成果,它为后期燕麦的品种选育奠定了坚实的基础。

    而另一件事,则是开展燕麦和荞麦种质应对气候变化创新研究。这项工作主要是通过全国多个研究点多年的科研鉴定,筛选出适应性强,农艺性状优良的燕麦和荞麦种质材料,然后再提供给科研单位和农民进行利用。目前,此项工作内容还在继续进行中。

    “通常来讲,种质研究的流程是:先经过农民筛选,我们确定基因片段、创新材料,最后由育种机构选育成为品种。而为了尽快推动成果转化,目前我们每年也都把燕麦和荞麦创新材料送给育种单位使用,让他们把选育的材料分发出去,及时转化为生产力,尽快帮助农民增收致富。”张宗文说。

    研究填补多项空白,小宗作物发展潜力巨大

    多年来,张宗文率领团队成员,在完成“两件事”的基础上,取得了一系列的科研成果:

    建立了燕麦和荞麦AFLP和SSR分析技术体系,明确了燕麦和荞麦种质遗传多样性分布特点,为起源、进化和分类研究奠定了坚实基础。

    研制了SSR引物新的快速开发方法,并应用于荞麦和燕麦遗传多样性分析,将促进苦荞种质资源遗传多样性、有用基因发掘和分子标记辅助育种研究。

    构建了燕麦穗型、皮裸性、抗黑穗病、矮秆等基因连锁图谱,为这些基因的定位和克隆研究奠定了基础。

    筛选和分发了一批优异燕麦和荞麦种质资源,将用于燕麦和荞麦的抗逆育种和应用,增强应对气候变化的能力。

    有关专家认为,这一系列的科研成果的取得,不但为我国乃至世界燕麦和荞麦的品种改良、产量提升奠定了坚实的基础,也填补了我国在小宗粮食作物研究上的多项空白,燕麦和荞麦的发展潜力巨大,前景广阔。

    据介绍,如今,此项研究还未进入区试阶段,要完成燕麦和荞麦所有的材料分析评价及利用,还需要张宗文团队更长时间的付出和艰苦的努力。

    “现在,我们已建立了燕麦和荞麦的研究队伍,这为我们建立更多小宗粮食作物的科研队伍、建立更多小宗作物的‘资源库’奠定了基础。今后我们需要做的研究工作还有很多。”面对未来的科研工作,张宗文希望今后能进一步加强国际间的合作,做好小宗粮食作物品种选育和应用生产工作,全面推动我国小宗粮食作物的研究、保护与发展,早日让农民增收致富,也让人们吃上更健康优质的小杂粮。

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