目前，全国有2000万亩的大麦种植面积，如果每亩化肥的施用量都能减少30%，在治理农业面源污染上将产生巨大成效！记者昨天从上海市农科院获悉，通过一种大麦小孢子氮胁迫筛选育种技术，该院细胞工程育种首席专家黄剑华今年育成了氮高效利用的大麦新品系，使每亩大麦的氮肥使用量减少30%左右。待新品系完成逐级放样鉴定，该团队就有望在两年内育成国内首个大麦氮高效新品种。这种全新的育种研究，还将惠及与大麦近源的水稻和小麦。
前阵子，市农科院位于青浦重固镇的一处试验基地，迎来10位国内知名遗传育种和生物技术专家，现场开展了“大麦细胞工程新品系”田间鉴定。田间共划出6对地块，分别种植黄剑华团队筛选出的6个大麦新品系，每个新品系都进行了对比试验：一块地里的大麦施用常规量的氮肥，另一块地则把氮肥的施用量减少30%左右，之后，观察二者在生长过程中会出现怎样的差异。专家们现场看到，其中两个新品系并未明显受减氮影响，田里的大麦长势都不错。最终，这两个新品系通过了现场鉴定，受到专家一致好评。
目前，我国已经成为世界上化肥农药总施用量最高的国家，约占世界总消费量的30%。与此同时，化肥农药过度使用带来的农业面源污染问题日趋严峻，引发的资源、环境和生态等问题日益突出，给农业可持续发展带来不利影响。在我国最新提出的“环境友好型和资源节约型”农业发展战略中，减少农药和化肥使用量成为重要内容。
在黄剑华看来，要减少农业面源污染，一个治本的办法就是从种源入手，提高农作物对氮肥的吸收利用率，即通过“吸收好、消化好”来减少化肥使用量。目前，黄剑华团队正在实施一个名为“基于细胞、基因水平的节肥、抗病种质创新新方法”的项目。项目组计划，“十三五”期间，选育出节肥、抗病的大麦和青稞新品种。
据了解，田里的两个新品系，让专家们看到了大麦氮高效品种的雏形。但只用2到3年时间，如何育出一个新品系？要知道，按照传统的作物育种方法，科研人员需要在田里一代代筛选后代，留下表现优良的，舍弃有所欠缺的，至少需要7到8年时间，才会形成比较“纯”的优良性状表达。而作为我国首个掌握“小孢子胁迫筛选技术”的科研团队，黄剑华团队应用该技术在细胞层面就能筛选到目标优良基因，能实现快速稳定遗传。
“我的一个试验瓶里，培养了几千个小孢子团，可代替一两亩的育种试验田。”黄剑华告诉记者，所谓小孢子，就是植物花药里的花粉粒，相当于植物的精细胞，其中包含了该植物全部形状的基因。采用小孢子育种技术，直接在细胞培养中进行快速的优劣选择，而不需要等到一代代“孩子”长成了再作筛选；并且，在细胞层面将小孢子的染色体加倍，就可一步到位形成“纯”的形状表达。而氮胁迫筛选，指的是科研人员在小孢子的培养液里将氮营养减少50%，按照“优胜劣汰”法则，无法适应这一胁迫压力的后代会被自然淘汰，存活下来的就是强者，具有氮高效利用的特点和能力。
从研究小孢子育种技术，到选育出氮高效利用的大麦新品系，黄剑华团队花了10年时间。预计再过2到3年，他们将育成国内首个氮高效利用的大麦新品种，并朝着减氮50%的目标进一步努力。
