——記山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所谷子育種專家史關(guān)燕扎根一線、勇攀高峰的攻關(guān)事跡

在溝壑縱橫的呂梁山區(qū)，有一種作物深深扎根于這片黃土地，哺育了一代又一代三晉兒女，它便是谷子。谷子堅(jiān)韌不拔、耐旱耐瘠，像極了呂梁兒女不屈不撓、艱苦抗戰(zhàn)的英雄氣概。而在這片孕育紅色基因的土地上，有一位與谷子打了半輩子交道的育種專家——山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員史關(guān)燕。三十年來(lái)，她如同扎根大地的谷子，將根須深植呂梁的黃土地，把心血傾注于一粒粒飽滿的谷穗，她以試驗(yàn)田和實(shí)驗(yàn)室為陣地，以“讓中國(guó)碗多盛山西糧、山西糧多出呂梁優(yōu)品”為使命，在孤寂而漫長(zhǎng)的育種之路上，從“跟跑學(xué)習(xí)”邁向“創(chuàng)新領(lǐng)跑”，將一粒粒普通“小米?！迸嘤蓭?dòng)一方產(chǎn)業(yè)的“金種子”，書寫了關(guān)于堅(jiān)守、創(chuàng)新與奉獻(xiàn)的動(dòng)人篇章。

迎難而上——從“0到1”的破冰之路

上世紀(jì)九十年代，當(dāng)水稻、玉米等主要作物的雜交化已收獲豐碩成果時(shí)，谷子這一源自中國(guó)、擁有數(shù)千年栽培歷史的古老作物，其雜交育種研究卻因存在諸多技術(shù)瓶頸而進(jìn)展緩慢，被視為世界性難題。彼時(shí)，史關(guān)燕剛從河南信陽(yáng)的魚米之鄉(xiāng)來(lái)到此地，卻毅然投身谷子育種事業(yè)。她清醒地認(rèn)識(shí)到，若采用傳統(tǒng)常規(guī)育種方法，品種的增產(chǎn)潛力已逼近“天花板”，產(chǎn)業(yè)難以實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

“別人能成功培育出雜交水稻、雜交玉米，我們?yōu)楹尾荒芘嘤鲭s交谷子？”憑借這股不服輸?shù)膭蓬^，她和團(tuán)隊(duì)成員毅然踏上了這條布滿荊棘的創(chuàng)新之路。由于沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，他們便從最基礎(chǔ)的工作入手：搜集、鑒定、創(chuàng)制育種材料。研究初期，條件艱苦，經(jīng)費(fèi)緊張，外界也不乏質(zhì)疑之聲。有人說(shuō)，谷子花期短、去雄困難，不育系異交效率極低，搞雜交種簡(jiǎn)直是“天方夜譚”；也有人說(shuō)，投入巨大但前景渺茫，不如老老實(shí)實(shí)地進(jìn)行常規(guī)選育。但她帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)堅(jiān)信，唯有掌握雜交優(yōu)勢(shì)利用這把“金鑰匙”，才能從根本上釋放谷子的增產(chǎn)潛能，這是產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。

于是，一場(chǎng)三十余年的科研長(zhǎng)征就此拉開(kāi)帷幕，歷經(jīng)四個(gè)階段艱難探索。第一階段“化學(xué)殺雄技術(shù)探索兩系育種”。嘗試?yán)没瘜W(xué)藥劑誘導(dǎo)雄性不育，但殺雄效果不穩(wěn)定，只能作為一種雜交育種方法，此路艱辛探索后作為技術(shù)儲(chǔ)備。第二階段轉(zhuǎn)向“光溫敏兩系法攻關(guān)”，團(tuán)隊(duì)如同候鳥(niǎo)一般，往返于山西、海南兩地，利用南北氣候差異來(lái)追逐適宜的育種時(shí)節(jié)。年復(fù)一年地篩選、觀察、驗(yàn)證，在呂梁的夏日和海南的冬季，試驗(yàn)田里留下了他們被曬得黝黑、俯身查看的身影。然而，光溫兩系雜交種因受環(huán)境影響，難以在生產(chǎn)中應(yīng)用。第三階段開(kāi)展“核質(zhì)互作三系法摸索”，團(tuán)隊(duì)深入探究這一雜交水稻成功的經(jīng)典路徑，積累了寶貴的種質(zhì)資源和理論知識(shí)。第四階段實(shí)現(xiàn)“高度雄性不育兩系法突破”，團(tuán)隊(duì)綜合前期經(jīng)驗(yàn)，將主攻方向聚焦于創(chuàng)制遺傳性穩(wěn)定、不育性徹底且易于繁殖恢復(fù)的“高度雄性不育系”。這條從“0到1”的破冰之路，他們走得太艱難，這不僅是一場(chǎng)與時(shí)間的賽跑，更是對(duì)意志力的極限考驗(yàn)。

矢志創(chuàng)新——二十年磨一劍的歷史性突破

“育種是一項(xiàng)‘苦差事’，一個(gè)性狀的穩(wěn)定往往需要經(jīng)過(guò)七八代的培育，一個(gè)品種的育成常常要以十年為周期?！笔逢P(guān)燕如此描述自己的工作。雜交谷子的研究，更是將這種“長(zhǎng)周期”和“不確定性”放大到了極致。

團(tuán)隊(duì)面臨的核心挑戰(zhàn)，在于找到或創(chuàng)造出那個(gè)最為關(guān)鍵的“鑰匙”——不育系。谷子的花朵小如針尖，人工去雄雜交的工作量巨大，且成功率較低。為了觀測(cè)一個(gè)材料在特定光溫條件下的育性轉(zhuǎn)換臨界點(diǎn)，他們需要24小時(shí)守在田間，定時(shí)取樣并進(jìn)行鏡檢。海南南繁基地的炎炎烈日、酷暑高溫，呂梁試驗(yàn)田的料峭早春、刺骨寒風(fēng)，都見(jiàn)證了這支團(tuán)隊(duì)近乎癡迷的執(zhí)著。

轉(zhuǎn)折出現(xiàn)在2011年夏季。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)千份種質(zhì)材料、數(shù)萬(wàn)次雜交組合的反復(fù)測(cè)試與篩選，團(tuán)隊(duì)終于從一份珍貴的優(yōu)異種質(zhì)資源中，成功發(fā)現(xiàn)并轉(zhuǎn)育出關(guān)鍵性不育系材料“晉汾系21A”。該材料綜合性狀優(yōu)良，不育率高達(dá)99.9%以上，異交結(jié)實(shí)率極為突出。這一突破，猶如打通了任督二脈，為谷子不育系創(chuàng)新以及雜交谷的組配開(kāi)辟了無(wú)限可能。

依托“晉汾系21A”及后續(xù)創(chuàng)制的系列骨干親本，團(tuán)隊(duì)將傳統(tǒng)育種經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)有機(jī)結(jié)合，宛如技藝高超的“基因裁縫”，精心規(guī)劃反復(fù)測(cè)配“不育系”與“恢復(fù)系”的組合，在基因的“絲線”上精心編織著高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的藍(lán)圖。最終，凝聚團(tuán)隊(duì)二十年心血的三個(gè)雜交谷子新品種誕生了。

“汾雜163”——恰似“谷子健將”，不僅在產(chǎn)量上具有優(yōu)勢(shì)，其小米的色澤、口感和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的協(xié)同提升。

“晉雜谷184”——可謂“高產(chǎn)先鋒”，品質(zhì)優(yōu)良。在多年多點(diǎn)試驗(yàn)中，平均畝產(chǎn)較當(dāng)?shù)刂魍瞥Ｒ?guī)品種顯著提高20%以上，刷新了區(qū)域高產(chǎn)紀(jì)錄。

“晉雜谷165”——堪稱谷中“耐力王”，根系發(fā)達(dá)，分蘗性、抗旱性和抗倒性表現(xiàn)卓越，尤其適合山西省中晚熟及類似生態(tài)區(qū)的旱地種植，穩(wěn)產(chǎn)性極佳。

這三個(gè)品種的成功育成，不僅是對(duì)團(tuán)隊(duì)二十年如一日?qǐng)?jiān)守的最好回報(bào)，更標(biāo)志著山西省在谷子雜種優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“跟跑”到“并跑”乃至“領(lǐng)跑”的關(guān)鍵跨越，為山西乃至我國(guó)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的糧食增產(chǎn)開(kāi)辟了一條全新的科技路徑。

轉(zhuǎn)化賦能——“科技之花”結(jié)出“產(chǎn)業(yè)之果”

優(yōu)良的品種，唯有走出試驗(yàn)田，播種于廣袤無(wú)垠的田野之上，方能切實(shí)彰顯其價(jià)值。2025年，一場(chǎng)備受關(guān)注的品種權(quán)轉(zhuǎn)讓簽約儀式盛大舉行，“汾雜163”、“晉雜谷165”、“晉雜谷184”這三個(gè)雜交谷新品種的推廣使用權(quán)，以180萬(wàn)元的價(jià)格轉(zhuǎn)讓給山西豐和立農(nóng)業(yè)科技有限公司。這既展現(xiàn)了史關(guān)燕團(tuán)隊(duì)科研成果的市場(chǎng)價(jià)值，更是山西種業(yè)產(chǎn)學(xué)研用深度融合、科技成果高效轉(zhuǎn)化的典型范例。

“以這個(gè)價(jià)格，所購(gòu)得的不僅是三個(gè)品種，更是未來(lái)五年乃至十年谷子產(chǎn)業(yè)升級(jí)的‘芯片’與先機(jī)?！逼髽I(yè)負(fù)責(zé)人說(shuō)道。此次合作搭建起了“科研單位精準(zhǔn)育種、企業(yè)在市場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)勢(shì)推廣、農(nóng)戶通過(guò)種植實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收”的良性循環(huán)。企業(yè)依托其成熟的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，能夠快速將新品種推向市場(chǎng)；而科研團(tuán)隊(duì)則能更聚焦于前端創(chuàng)新，持續(xù)為企業(yè)供給“彈藥”。

預(yù)計(jì)在未來(lái)三年，這三個(gè)雜交新品種于省內(nèi)外的推廣面積將迅速突破百萬(wàn)畝。按照平均每畝增產(chǎn)150公斤、增收600元來(lái)計(jì)算，將直接為農(nóng)民帶來(lái)數(shù)億元的額外收益。更為重要的是，它們將有力推動(dòng)山西，尤其是呂梁地區(qū)谷子品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，從源頭上提升“山西小米”的品牌價(jià)值與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為山西種業(yè)振興注入強(qiáng)大動(dòng)力，切實(shí)把山西雜糧的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

初心不改——扎根呂梁三十五載的科技情懷

三十五年光陰荏苒，青絲早已化作華發(fā)。從朝氣蓬勃的青年，成長(zhǎng)為引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)的學(xué)科帶頭人，史關(guān)燕把人生中最為珍貴的時(shí)光，都奉獻(xiàn)給了呂梁的溝峁梁墚，奉獻(xiàn)給了那一株株飽含希望與生機(jī)的谷子。她笑言自己是個(gè)“老農(nóng)民”，因?yàn)椤皩?shí)驗(yàn)室里難以誕生真正的成果，把論文寫在廣袤大地上才有價(jià)值”。她精心培育青年科技人才，傳承嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神與腳踏實(shí)地的奉獻(xiàn)情懷。

如今，站在種業(yè)振興的全新起點(diǎn)上，史關(guān)燕及其團(tuán)隊(duì)的目光愈發(fā)堅(jiān)毅。他們正借助基因編輯等前沿技術(shù)，向著培育具備抗除草劑特性、營(yíng)養(yǎng)功能強(qiáng)化、適宜機(jī)械化收割的下一代智能型雜交谷子品種穩(wěn)步邁進(jìn)?！拔覀兊哪繕?biāo)，就是讓谷子這株‘草’，真正成為農(nóng)民增收致富的‘寶’，讓搭載‘山西芯’的谷子種子，播撒至更為廣袤的土地上。”史關(guān)燕語(yǔ)氣堅(jiān)定地說(shuō)道。

一粒種子，足以改變一個(gè)世界；一項(xiàng)技術(shù)，能夠創(chuàng)造一個(gè)奇跡。史關(guān)燕所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)與雜交谷子的故事，恰是無(wú)數(shù)山西種業(yè)科技工作者埋頭耕耘、勇攀科技高峰的鮮活縮影。他們憑借智慧與汗水，默默守護(hù)并創(chuàng)制著生命的密碼，將科研成果書寫在三晉大地之上。他們?yōu)楸Ｕ蠂?guó)家糧食安全、推動(dòng)山西農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村全面振興，貢獻(xiàn)著堅(jiān)實(shí)且磅礴的科技力量。(王小軍)