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五十载春华秋实 半世纪金豆满仓——大豆育种家、农学家王连铮研究员

2010-12-20

五十载春华秋实 半世纪金豆满仓

——大豆育种家、农学家王连铮研究员

中国农科院王连铮研究员是我国著名大豆育种学家和农学家,围绕大豆品种改良开展大豆杂交育种、野生大豆资源收集研究、大豆基因工程及遗传进化等方面开展了研究,取得了突出的科研成绩,为发展我国大豆科研和生产做出了重要贡献。

一、大豆品种选育成果斐然

19701987年期间,王连铮研究员在黑龙江省农科院与王彬如、胡立成研究员等共同主持育成12个大豆品种和一大批大豆品系,累计推广7500多万亩,增产7亿多公斤,增收7亿多元。主持育成的高产高油大豆“黑农26”获国家发明二等奖;高产高蛋白大豆“黑农35”获黑龙江省科技进步二等奖。

198712月,王连铮研究员调任中国农业科学院院长,主持黄淮海大豆育种研究。在1991-2010年间,主持育成了19个大豆品种,其中国审大豆7个、省市自治区审定12个,超高产育种取得突破,累计推广5000多万亩。

多年来,王连铮研究员已先后主持育成31个大豆品种,其中国审大豆品种9个,累计推广1.2亿亩,对我国大豆生产做出了突出贡献。

二、大豆育种理论的创新

由于在1970-1980年间,黑龙江省大豆生产已出现部分地方发生倒伏现象,因此,王连铮研究员提出了矮化育种问题,1980年提出在育种上降低大豆株高四种途径:即利用有限结荚品种与无限结荚品种杂交、有限结荚品种间杂交、辐射育种以及从地方品种筛选,对指导育种有较大意义。利用此种理论育成两个大豆品种,较好解决了高产与高蛋白的矛盾,同时育成了在生育期和蛋白质含量上均超双亲的超亲遗传大豆品种。

王连铮研究员经研究认为:将杂交后代放于不同肥水条件下鉴定、南繁北育、温室加代、适当缩短株行、早期淘汰组合、F4-F6加大优良组合株行数、优良品系早期繁殖等均系行之有效的育种方法,同时提出不同纬度品种、地理远缘、遗传背景丰富的材料间进行杂交选择,结合异地鉴定,可育成广适应性大豆品种。

他通过试验发现,大豆单株粒重与产量呈极显著正相关,三四粒荚、每节荚数、百粒重等呈显著正相关;而倒伏性与产量呈显著负相关。选择单株粒重高、单株荚数多、每节荚数多(顶端荚数要多,可利用顶端优势)、单株粒多,以有限结荚习性品种或亚有限结荚习性品种为好。高产的大豆株高在65-85厘米,太高易倒伏,太低生长不繁茂难以高产;选株高大于85厘米以上的后代,一定要抗倒伏;根据Univ. of Illinois. D. M. Nichols 和我们合作进行的研究(Crop Science20071289-1298):野生大豆资源每个位点(LOCUS)的等位基因(alleles)显著多,为17个,美国的原始基因型(ancestral genotypes)5.8;中国原始基因型为5.5;美国的优良品系为4.5。这说明从植物多样性来看,野生大豆要比栽培大豆丰富。因此,要加强对野生大豆资源的利用,特别是野生大豆的多荚性、高蛋白、抗胞囊线虫等特性值得加以利用。

三、野生大豆考察与研究取得显著成绩

19791982年期间,王连铮研究员主持了黑龙江省野生大豆的考察及研究,共采集野生大豆576份,蛋白质含量在48%以上有45份,52%以上4份,发现了一些抗病性好、多荚和高蛋白的材料;同时,通过研究发现野生大豆蛋白质含量高、含油量低、油酸含量低、亚麻酸含量高的特点,而栽培大豆与此相反,这可作为进化程度高低的评价标准,利用大豆资源化学成分含量的高低可以看出品种的进化程度。

四、开展大豆基因型致瘤及基因工程研究

1980-1985年期间,王连铮研究员与中国科学院遗传研究所合作主持开展大豆对农杆菌致瘤反应研究,他们从1553个品种资源中,筛选出易致瘤品种94个,并获无菌愈伤组织,部分愈伤组织中含有胭脂碱证明Ti质粒作为载体将胭脂碱基因转入到大豆基因组中得到整合和表达,并稳定保留在大豆基因组中。在此基础上,课题组建立了大豆基因工程载体和受体系统,以及大豆体细胞实验系统;总结出一套外源DNA提取导入的实验技术。

五、参与选育马铃薯品种“克新一号”已累计推广1.25亿亩

19581960年期间,王连铮研究员参与了马铃薯品种“克新一号”的选育工作。该品种于1987年获国家发明二等奖。2008年推广1137万亩,为全国推广面积最大的马铃薯品种,也是近年来唯一年推广面积超过1000万亩的马铃薯品种。截止2008年已累计推广1.25亿亩,对我国马铃薯生产做出了重要贡献。

六、积极促进黑龙江省大豆科学研究与农业生产发展

19811989年间,王连铮研究员任联合国开发计划署和粮农组织资助的“加强黑龙江省大豆科学研究以促进生产发展“项目主任”。在项目实施期间,积极提倡选育推广新品种、增施肥料、缩垅增行、化学除草、精细管理、防治病虫、聘请国外专家、培训人才和增添设备等措施,在各有关部门及群众支持下,使全省大豆总产比项目开展前四年平均增产83.0%,单产增加29.3%

他担任黑龙江省副省长期间,在黑龙江省委领导下,提出调整结构、增加高产作物玉米和水稻的面积,大力推广农业科学技术:包括选用优良品种、增施肥料、合理密植、防治病虫草害、增加灌溉面积等;特别是与原黑龙江省委常委、省科委主任朱典明一同提倡并推广水稻旱育稀植技术,增产显著,很快就在全黑龙江省推广,带动了黑龙江省水稻大面积发展,同时又在吉林、内蒙古、辽宁及其他省市区推广,全国已累计推广2亿多亩。同时与省水利厅、省农场总局共同研究对三江平原的治理提出了:“挡住外水(修建同抚大堤——同江抚远)排出内水、以稻治涝、全面发展”,得到省里肯定。在三江平原浓江鸭鲁河治理上,在1986-1987年初,果断决策,从农业银行借钱作启动资金上马,赢得了时间,使多年未能上马的项目得到启动和建成,并增加了250万亩耕地。由于采取一系列措施,黑龙江省粮食生产于1983年突破了300亿斤,达到309.8亿斤,1987年达到350亿斤,登上了一个新台阶。另外,他还根据中央的指示,大力指导发展乡镇企业和多种经营,包括畜牧业,如发展奶牛,从国外应引进优质黑白花奶牛,使黑龙江的奶牛在五年内由6万头增加到10多万头,农民增加了收入。

七、积极参与农业科技和大豆科研的国际合作

王连铮研究员与国外学界有着广泛的交流与合作。1982年被美国密执安大学授予名誉校友,19886月被前苏联农业科学院选为外籍院士,1992年被选为俄罗斯农业科学院外籍院士,19941月被印度农业科学院选为外籍院士,1994年被英国国际农业生物科学中心理事会选为理事,1990年被选为联合国粮农组织亚太地区农业科研机构联合会(APAARI)执行委员。另外,他与第三世界国家也有广泛的学术交流。多次出席联合国粮农组织、国际原子能机构等召开的国际学术会议,多次被聘请为联合国粮农组织顾问访问印度尼西亚、越南和孟加拉等国家,并应邀做了五次学术报告,对上述国家的大豆科研和生产提出许多宝贵意见。另外,分别于1984年美国艾密斯(AmesIowa)、1994年泰国清迈、1999年美国芝加哥、2009年中国北京参加了四次世界大豆研究大会,并三次应邀做了大会报告,获得好评。2004年,在俄罗斯国立莫斯科季米利亚捷夫农业大学成立140周年之际,获得俄罗斯国立莫斯科农业大学140周年农业科学教育成就奖。并承担948项目,引进大量大豆资源,应用到大豆育种中。

多年来,王连铮研究员共发表科技论文和文章164篇,其中SCI论文4篇,CABI收录27篇;合著《Feeding a Billion》、《大豆遗传育种学》、《现代中国大豆》、《大豆基因工程的受体系统》、《大豆高产栽培技术》、《中国农作物种业》、《大豆栽培技术》《大豆研究50年》等专著8部,《Feeding a Billion》(温饱十亿人)被翻译成日文、中文,美国时代周刊(Time)发表了专文并介绍了该书,同时两位诺贝尔奖金获得者写了书评,肯定了本书的贡献。他培养了硕士研究生3名、博士研究生3名、博士后1名。获全国科学大会奖1项,国家发明二等奖2项,农业部技术改进奖1项,农业部科技进步三等奖1项,黑龙江省科技进步二等奖3项、黑龙江省科技进步三等奖2项。

专家档案:

王连铮,193010月生于辽宁海城。1954年毕业于东北农学院农学系。196010月赴苏联留学,在莫斯科季米里亚捷夫农学院农学系从事作物遗传育种研究,196210月回国。现为中国农业科学院学术委员会名誉主任、研究员、中国科学技术协会名誉委员、中国作物学会名誉理事长、俄罗斯、印度农业科学院院士、莫斯科季米里亚捷夫农业大学农学博士。

王连铮研究员选育的主要大豆品种介绍:

1、黑农26:利用钴60辐射处理创造的杆强荚多早熟突变系哈63-2294为母本与小金黄1号为父本杂交,利用系谱法进行选育,决选后经鉴定、品比和区域试验,性状表现突出,表现高产稳产、抗倒伏、高油、适应性广等,经三年区域试验,平均亩产170.5公斤,小面积最高亩产达292公斤,含油量达21.8%,蛋白质含量40.83%,适于机械化栽培,1975年通过黑龙江省审定,后相继在吉林、河北、新疆、陕西等省自治区大面积推广种植,1984年获国家发明二等奖,1975-1986年期间累计推广面积2825万亩,累计推广3000多万亩,增产大豆4亿多公斤。

2、黑农35:以黑农16为母本,高蛋白杆强高产晚熟的日本品种十胜长叶为父本,利用系谱法进行选育,决选后经品比和区域试验、生产试验选育而成。1990年通过黑龙江省审定,1995年又通过内蒙古认定。1996年通过国家审定。1990年国家科委委托黑龙江省科委组织高寒地区大豆高产试验,该品种在海伦县种植60121亩,平均亩产214.5公斤,该品种蛋白质含量45.24%1994年获黑龙江省科技进步二等奖,累计推广面积1531万亩。

3、黑农16:利用钴60处理五顶珠×荆山朴杂交的F2,经后代选拔育成。此品种系70年代黑龙江省中南部大豆主栽品种,比对照平均增产13%,年最大推广面积达200多万亩,累计1000多万亩。1978年获全国科学大会奖。

4、黑农10号已成为上世纪七十年代及八十年代初期黑龙江省中南部的主栽品种,年推广面积在200多万亩,累计推广1000多万亩。黑农1117181923242834等品种累计推广1000多万亩。

5、中黄13: 2004年在山西襄垣县良种场实收亩产达312.4公斤。该品种蛋白含量高,适应性广,可在华北地区中南部夏播,又可在辽宁南部、华北北部、四川春播,跨13个纬度种植,增产潜力大。在安徽区试比对照增产16%,亩产202.73公斤。2007年推广807万亩,2008年推广1109万亩,2009年推广828万亩,已连续三年成为全国种植面积最大的大豆品种,也是自1995年以来唯一年种植面积超1000万亩的大豆品种。2005-2010年连续六年被农业部列为全国重点推广品种,截止2009年已累计推广3887万亩。

6、中黄35: 20062009年先后通过国家黄淮海北片、北方春大豆晚熟组、内蒙古和吉林审定,含油量达23.45%,在黄淮海北片及北方春大豆区域试验三年,增产极显著。2007年该品种在新疆创造了亩产371.8公斤的小面积单产典型,被547位院士评为2007年十大科技进展新闻之一。2009年在新疆创亩产402.5公斤的全国大豆小面积高产纪录,并实收86.83亩,获得平均亩产364.68公斤高产,同时创造了我国大豆大面积单产最高记录。2010年中国农科院作科所与新疆148团试验站合作利用中黄35结合滴灌施肥化控合理密植等措施,再创我国大豆单产最高纪录,亩产达405.89公斤;20092010年连续2年被农业部列为大豆主导品种,具有广阔的推广应用前景,适于三北地区十个省市推广种植。