京麥6號大面積示范應用

張鳳蘭指導學生進行白菜雜交授粉

趙昌平主任在田間調查

通州區大面積種植的京秋3號

京科糯2000

趙久然研究員在鮮食玉米田間調研

　　近年來，隨著科技體制改革不斷深入，科技政策環境的不斷優化，本市自主創新能力明顯提升，一批立足自主創新、解決經濟社會發展重點難點問題的優秀科技成果，在服務北京經濟社會發展、提高人民生活質量的同時，摘得了北京市科學技術獎，成為引領首都科技創新發展的典范。

　　今天，我們將帶您走進北京市科學技術獎的榮譽殿堂，重點介紹一批惠及民生的農業領域優秀科技成果。這些成果與百姓生活息息相關，讓百姓享受到了科技創新為生活帶來的實惠，也為發展首都現代農業、促進都市型現代農業科技創新體系建設提供了有力的科技支撐。希望通過獲獎項目的引領示范，在全社會營造良好的創新氛圍，激勵更多科技人才銳意進取、勇攀高峰，為首都科學發展貢獻更大力量。

　　20余年攻關 圓雜交小麥之夢

　　小麥是世界第一大作物，卻也是唯一沒有成功實現雜種優勢利用的糧食作物。雜交小麥抗逆力較強，又能充分利用水肥，增產幅度可達10%至20%，全國小麥一半種它，就能多養活三千萬人口。但與聲勢煊赫的雜交水稻相比，雜交小麥似乎有些冷寂。

　　正是由于這些優勢的存在，各國一直都在努力尋求開發利用小麥雜種優勢的途徑與方法。然而，雜交小麥作為世界性難題，全世界已進行了50多年的不懈研究，仍未有實質性成果。2000年以前我國雜交小麥研究主要以跟蹤發達國家的“三系法”和“化殺法”為主，始終未能克服某些科學難題。

　　“笑著進來，哭著出去。”不少人這樣形容雜交小麥研究， “從遺傳上看，水稻和玉米是兩倍體，而小麥是六倍體，注定了其雜交育種的復雜性。”北京雜交小麥工程技術研究中心主任趙昌平說。

　　在國家科技部和北京市科委等部門支持下，北京雜交小麥工程技術研究中心迎難而上，歷經近20余年的攻關，終于在二系雜交小麥上取得了突破性進展。創建的“中國二系雜交小麥技術體系”，率先進入示范應用階段，并引領了國際雜交小麥發展方向。該項目于2011年榮獲北京市科學技術獎一等獎。

　　中國首創 自主知識產權

　　我國獨創的二系雜交小麥技術體系，創造性地提出了“小麥雄性育性的相對性原理”和“小麥光溫敏不育系選育的四條途徑”，系統研究了二系雜交小麥的異交生物學規律和小麥光溫敏不育的信號傳導途徑與細胞學特征，闡明了小麥光溫敏不育的遺傳特點與利用途徑。率先創制了一批不育類型廣泛的BS系列冬性光溫敏不育系，創制出增產10%至20%的雜交小麥新組合30余份，審定“京麥6號”和“京麥7號”等8個雜交小麥新品種。項目建立了二系雜交小麥制種技術模式和規程，大面積制種產量已達260公斤/畝，制種純度達98%。

　　雜交水稻之父袁隆平院士對此給出了高度評價：“中國二系雜交小麥技術體系的率先創立，是中國原創性成果，居世界領先，是作物科學的一項重大突破。成果被公認為將對提升世界糧食生產發揮重大作用，是繼雜交水稻之后又一重大成果。”

　　走向國際 打造首個雜交小麥產業平臺

　　中國的雜交小麥，直至今日，其它國家仍望塵莫及。中國二系雜交小麥正快速進入大面積應用，初步實現產業化，并積極走向國際化。

　　到今年，雜交小麥已推廣種植200多萬畝，遍及北京、天津、河北、山西等十余個省市，平均增產達15%以上。常規小麥的增產幅度，只有它的一個零頭。

　　2011年，中國種子集團有限公司與北京市農林科學院共同投資設立中種雜交小麥種業（北京）有限公司，打造了全球首個雜交小麥產業發展平臺。目前，公司在全國不同生態區建立雜交小麥測試網點24個，建立了雜交小麥萬畝制種基地1個，國際育種試驗站兩個。雜交小麥已列入北京萬畝現代農業示范區進行重點建設，“京麥6號”進入北京市小麥良種補貼。

　　中巴合作拉開了雜交小麥產業走向國際的序幕。2012年巴基斯坦大面積試種，平均增產30%以上，深受當地種子企業和農戶的歡迎。利馬格蘭、蓋茨基金、CIMMYT等國際組織和跨國集團正積極尋求與我方合作推廣雜交小麥。2012年11月亞太種子協會年會期間，中種集團與來自20多個國家和地區的46家種業公司進行了深入洽談，出口“京麥7號”等雜交小麥品種在印度、尼日利亞、烏拉圭等國進行試種。中國雜交小麥國際化進程不斷加快，國際影響力快速提升。

　　雜交小麥是大幅度提高小麥綜合生產能力的首選途徑，其大面積應用將對保障我國糧食安全和種業安全具有重大貢獻。雜交小麥種業市場將是國內農作物雜交種業未來開發的最大領域，中國雜交小麥種業的崛起將成為我國高技術種業走向世界的重要組成部分。

　　大白菜的華麗轉身

　　“以前，只要一到立冬季節，我們全家人都要排隊去買大白菜，然后整整齊齊地碼放在樓道里，那景象可壯觀了！”北京市一位老大媽回憶起過去，感慨萬千。和這位老大媽一樣，從上世紀七八十年代物質匱乏時期走過來的北京人，對大白菜都有一種特殊的深厚感情，購買、儲存大白菜成為了他們共有的城市記憶。

　　如今，隨著科學技術的發展，春、夏、秋、冬大白菜品種不斷問世，彩色白菜也培育成功逐漸走進市民餐桌，大白菜已由冬季初春菜譜上當仁不讓的“當家菜”，發展成為一年四季都能吃到的“常態菜”、“多樣菜”。品種和類型的不斷變化，讓大白菜實現了華麗轉身。

　　北京市農林科學院蔬菜研究中心白菜育種課題組，為此付出了長達40年的努力。在科技部和北京市科技計劃等項目的大力支持下，他們不斷創新，研究和培育出一大批優質、抗病、豐產，早、中、晚熟配套的大白菜品種，并實現了一年多季栽培，周年供應市場。北京市民吃的大白菜中，有80%種子是由他們培育出來的。其中，“優質多抗耐貯運秋播大白菜品種京秋3號的選育和推廣”項目于2011年榮獲北京市科學技術獎二等獎。

　　育種時間減半 品種推陳出新

　　“春天的品種要晚抽薹；夏天的品種要抗熱、耐雨水；秋天的品種要抗病、耐儲存、耐運輸……不同季節對大白菜品種的要求各不相同。”自1995年起，白菜育種課題組率先采用小孢子培養和分子標記輔助育種等先進育種技術，使育種時間由10年左右縮短到4至6年，全面提升了育種效率。同時，率先確立出系列配套品種的科研育種方向，為實現大白菜的周年供應，從過去只是根據華北地區地理特點做冬儲大白菜品種選育，向培育不同季節栽培品種轉變；另一方面豐富產品類型，從過去培育單一類型品種，向培育不同產品類型的品種轉變。

　　獲北京市科學技術獎的秋播大白菜品種“京秋3號”，采用多親本復合雜交創新大白菜種質技術、多抗性復合接種抗病性鑒定技術、抗干燒心病評價篩選技術等高新育種技術選育而成，2012、2013年被農業部列為唯一的大白菜國家主導品種，在北京、河北、遼寧、山東、黑龍江、天津等地大面積推廣，占遼寧、河北、北京等地秋大白菜市場份額的40%左右，為我國北菜南運最大的大白菜品種。

　　三代人四十載 推廣超6000萬畝

　　從1972年開始，第一代老專家陶國華創建了白菜研究組，之后的四十年間，第二代老專家徐家炳和第三代的主持人張鳳蘭不斷繼承、發揚前輩的創新精神，推動白菜育種工作取得跨越性發展，先后培育出“北京106號”、“北京新一號”、“北京新三號”、“京秋三號”及春夏秋配套品種四代大白菜產品。

　　作為課題組第三代主持人，張鳳蘭可說是臨危受命。“1999年，當時課題組第二代主持人徐家炳馬上到退休年齡，面臨青黃不接的局面。”這一年，張鳳蘭只有35歲，剛在日本博士畢業，她獨自帶著還沒讀小學的女兒回到了北京，挑起課題組主持人的重任，丈夫則繼續留在日本完成學業。大白菜育種工作很辛苦，做育種就要親自到地里去做調查，也經常要和農民一起干農活。程序基本是重復的，但在這種枯燥的過程里也有樂趣。“當培育出一個新的品種，剛好是你預期想要的東西，什么苦啊、累啊全都忘了。”張鳳蘭說起大白菜育種，眼中閃爍著光芒。

　　經過一代代科研專家的無私奉獻和不懈努力，課題組已經成為全國頂尖的白菜育種團隊，已育成并通過審定大白菜品種40多個，不但能滿足北京老百姓的需求，也輻射到全國，占據著北京地區80%的份額，占華北地區40%的份額，占全國市場份額的12至15%，育成品種累計推廣面積超過6000萬畝，累計獲直接經濟效益（種子銷售產值）2.24億元，國內同行業產業化規模第一。

　　“頂天”“立地”成就玉米傳奇

　　果味、節水、DNA這些時髦詞兒，如今都用在了再平常不過的老玉米身上。給玉米棒子賦予高科技生命的人，就是北京市農林科學院玉米研究中心的專家趙久然。不起眼的玉米被趙久然當成寶貝一捧就是近30年，如今的玉米早已不僅僅是人們果腹用的糧食，而是健康的水果、點心，成了健康生活代名詞。

　　“以科研為基礎、以需求為導向、以創造價值為核心。”對于玉米研究，趙久然和他的團隊在工作中遵循著這樣的原則。趙久然認為，科研工作就是要圍繞“頂天”、“立地”兩個詞做文章。要么做出國際學術界公認的學術成果；要么就將科研成果轉化為生產力，在生產實踐中發揮重要作用。

　　在從事農業科研的歲月中，趙久然和他的團隊一直走在科技創新的前列，取得了許多豐碩的成果：主持選育玉米品種70個，108品次，京科968、京單28、京科糯2000連續多年被農業部列為主推品種，在全國大面積推廣種植，創造了顯著的社會、經濟效益，率先建立已有1.7萬多個品種及組合的全球最大的玉米標準DNA指紋庫……其中，“京科糯2000等系列糯玉米品種選育與推廣”項目獲2010年北京市科學技術獎二等獎，“中國玉米標準DNA指紋庫構建及關鍵技術研究與應用”獲2011年北京市科學技術獎二等獎。玉米研究中心科研人員的隊伍，也在不斷增大，由當初的4個人，發展到現在的80多人。

　　京科糯2000

　　異軍突起搶占市場

　　糯玉米種質雖然最早在我國發現，但生產上一直使用產量較低、適應范圍較小的地方農家種。品種數量少、種類單一，產量和品質兩者難以兼顧，不能滿足生產需要和市場消費需求，影響糯玉米產業的發展。

　　針對上述問題，玉米中心于1997年開始開展鮮食糯玉米研發工作，以高產穩產和品質優良相兼顧為主要育種目標。經過十多年的不懈努力，選育并審定“京科糯2000”等10余個各具特色的系列糯玉米新品種，其中4個通過國家審定。“京科糯2000”不但通過國家審定，還在韓國審定，成為我國第一個通過國外審定的玉米品種。熟期上有早、中、晚，顏色上有白、紫、黃、花等搭配，各具特色，滿足了生產和市場多樣化的需求，并具有高產穩產，優質、多抗、廣適、易制種等綜合性狀優良的特點。

　　京科糯2000系列糯玉米品種突破了糯玉米高產與優質兼顧的育種技術瓶頸，延伸了糯玉米的產業鏈，促進了我國糯玉米種植面積擴大及整個糯玉米產業的發展。推動我國糯玉米種植由2002年的約100萬畝增加到目前的800多萬畝；糯玉米加工果穗的出口量由2002年幾乎為零到目前的6000多萬穗。

　　京科糯2000品種開發權以1000萬元技術轉讓，每年再提供品種使用費200萬元。科研與企業聯合，使京科糯2000系列品種成為我國糯玉米面積上升最快、種植范圍最廣、種植面積最大的主導品種，已占糯玉米種植總面積的50%以上，并仍呈強勁上升勢頭，創造了顯著的社會經濟效益。

　　玉米“身份證” 庫存1.7萬種“指紋”

　　近年來，我國玉米品種數量急劇增加，每年參加國家玉米區試的品種數百個，新審定的品種數以百計，而利用外觀形態區別不同玉米品種十分困難。這一方面給品種和種子管理部門以及廣大農民帶來諸多識別的難度，另一方面也經常出現一品多名、一名多品或張冠李戴、偷梁換柱等不良現象。

　　“通過玉米標準DNA指紋庫就能解決這些問題。玉米標準DNA指紋庫是從分子水平上為每一個品種確定一個身份證，玉米有了身份證，就可以方便地進行親子鑒定。”趙久然說。

　　經過近十年深入系統的研究，玉米中心建立起了庫容達1.7萬多個玉米品種的中國玉米標準DNA指紋庫，可以說是全球最大的玉米標準DNA指紋庫；研制出適用于玉米建庫和品種鑒別的SNP芯片檢測系統，及功能強大、查詢方便的標準DNA指紋庫管理系統；研制出首個和目前唯一的玉米真實性DNA檢測試劑盒及其檢測方法，獲得國家發明專利，此項技術處于國際領先水平。

　　目前，玉米標準DNA指紋庫已得到多方面的認可。依托該項技術，玉米研究中心承擔或參與了6項國際標準、國家標準、行業標準和地方標準的制修訂工作。中心獲得了農業部首批頒發的農作物品種真實性鑒定資質，被北京市高級人民法院認定為農作物品種分子鑒定單位，已累計鑒定樣品30000多份（次），為我國玉米品種審定、品種權保護和農民權益維護等多方面提供了強有力的科技支撐。

　　展望:創新步伐永不停止

　　科研成果獲獎不是目的，而是一種榮譽、激勵，是對科研成果自身價值的肯定，也是未來持續創新的動力。這是所有獲獎者的共同心聲。

　　小麥雜種優勢利用尚屬初期，北京雜交小麥工程技術研究中心將進一步熟化技術體系，組織好全國聯合攻關工作，加快推進雜交小麥大面積應用，促進雜交小麥大規模產業化，為我國糧食安全提供新的重要科技支撐。

　　白菜育種團隊不僅傳承了老一輩科學家的創新精神，而且堅持不懈地致力于白菜育種工作、努力實現白菜品種的專用化；在國內率先開發從育苗、整地、覆膜、定植、打藥、施肥、收獲全程機械化的大白菜雜交種生產模式，實現了良種良法；通過持續不斷的創新，保持中國白菜育種的優勢地位。

　　玉米中心將以選育100個玉米品種為目標，不斷選育符合市場需求的玉米新品種，并促進研究院所和企業聯合，構建育繁推一體化的商業化育種體系，提升民族種業的玉米推廣能力。

　　在北京市科技獎勵的激勵下，未來，這些科技工作者一定會在科技創新的征途上，譜寫出更加絢麗多彩的華章, 為實現偉大的中國夢奉獻自己的力量!