解读“百农矮抗58”的神奇密码
1月10日，在人民大会堂举行的国家科学技术奖励大会上，茹振钢主持的小麦新品种“百农矮抗58”选育及应用获得2013年“国家科技进步一等奖”。
“百农矮抗58”（以下简称“矮抗58”）矮秆抗倒、高产稳产、多抗广适、品质优良、综合性状佳，已连续五年成为全国主导品种。自2005年通过国家审定以来，累计种植面积达2.3亿多亩，增产小麦86.7亿公斤，增效170多亿元，已成为我国种植面积在4000万亩以上的特大品种，为河南省夏粮生产实现历史罕见的“十连增”、为保障国家粮食安全作出了突出贡献，被誉为“中国第一麦”。
成果篇
纵横黄淮沃土“矮抗58”显优势
有着“天下粮仓”美誉的河南，用占全国1/16的耕地，生产了全国1/4的小麦、1/10以上的粮食，养活了占全国1/13的人口，每年还输出原粮及制成品400亿斤。
近年来，黄淮麦区遭遇了历史上罕见的冬春连旱恶劣天气，对小麦生产构成了极大威胁。集抗寒、抗倒、抗病、高产、稳产于一身的优良品种“矮抗58”自生产应用至今，短短几年时间，便一跃成为黄淮麦区的特大小麦品种，能抵御零下16℃低温、八级大风、短时暴雨、冬春连旱、倒春寒等灾害性天气，经受住重重考验，在夏收中连年创造了大面积高产纪录，年年丰收。
“矮抗58”书写了小麦历史的传奇，那么它是如何培育出来的呢？
为培育高产稳产、矮秆抗倒、多抗广适、优质中筋的超级小麦新品种，实现大面积亩产550～600公斤的产量水平，且具备700公斤的产量潜力。1997年在国家科技攻关、河南省重点项目等的支持下，河南科技学院小麦育种团队制定了增穗壮秆强根系、优化品质聚抗
性的育种策略。
根据此育种目标，1996～1997年，从1289份亲本材料中，研究筛选出最佳组配亲本——温麦6号、周麦11和郑州8960。配制温麦6号/郑州8960单交组合，种植单交F1，并以周麦11为母本，以单交F1为父本进行复交，获得复交F1。
1997～1998年，种植复交F1，并对复交F1开始全面选择，获得优良组合。
1998～2001年，对复交分离世代大群体分层次逆境选择。包括早播选择抗寒性和纹枯病的避病性；拔节期大肥大水，结合茎秆抗倒伏强度测定，选择抗倒性；创造田间高湿环境，多病原混合接种诱发，鉴定、选择抗病性。对产量结构进行均数平衡选择，选择亩穗数、穗粒数和千粒重同时大于等于群体平均数的单株或品系。
2001～2002年的F5，按品系种植，并采用pH4.0~9.0的水培处理法，筛选酸碱环境适应能力强的兼性根系，观察幼穗发育节律，选择与黄淮麦区生态条件相吻合的优异品系。测定光合速率和后期耐高温特性，选择耐早衰类型，最
后筛选出代号5245-5248新品系，其系谱号为97(11)0-45-2-2，综合性状表现优良、遗传稳定，命名为“百农矮抗58”。
2002～2003年，品系比较试验，同时参加国家预试。
2003～2004年参加国家黄淮南片区域试验（冬水B组），平均亩产574公斤，比对照豫麦49号增产5.36%，达极显著水平。
2004～2005年参加国家黄淮南片区域试验（冬水B组），平均亩产532.68公斤，比对照豫麦49号增产7.66%，达极显著水平，居第一位。
2004～2005年参加黄淮南片冬水B组生产试验，14点汇总，14点增产，平均亩产507.6公斤，比对照豫麦49号增产10.07%，达极显著水平，居第一位。
2005年9月通过国家审定（国审麦2005008）。
“矮抗58”，顾名思义，矮秆抗倒，有以下五大优势：
高产稳产：“矮抗58”两年国家黄淮冬麦区
南部区试，比对照温麦6号、豫麦49号分别增产5.36%和7.66%，达极显著水平；参加国家生产试验，平均亩产507.6公斤，比对照温麦6号增产10.1%，居参试品种第一位；50亩攻关田连续4年亩产超过715公斤；最高亩产788.2公斤；三年52点次万亩生产示范基地平均亩产超600公斤。2010年鹤壁市3万亩连片平均亩产611.6公斤，创国内同面积高产纪录。
抗倒性：“矮抗58”株高70cm左右，重心较低，茎秆坚韧，弹性好。在实际生产中，至今没有出现过倒伏现象，即使亩产650公斤在八级大风情况下也安然无恙。
抗冻抗旱：“矮抗58”苗期长势壮，越冬期抗冻能力强，拔节期抗晚霜冻能力强。苗期能耐零下16℃的低温，最北至河北石家庄仍可安然越冬。根系生长快，根量大。越冬期根深达2.4m以上，较对照品种同期根深增加30～40cm，耐旱性强。2008/2009和2010/2011年黄淮麦区分别遭遇严重的冬春连旱和长期低温，该品种未受明显影响，仍表现高产稳产。
简化栽培：“矮抗58”播期弹性大，早播、晚播都高产，肥力高低都高产，“早播不受冻，迟播不晚熟”，能够满足大面积机械收割要求，适应了农民工外出打工需要，有较长的可利用寿命。
综合抗病能力：高抗条锈、秆锈病，中抗纹枯病，是目前能够应用于生产最好的综抗品种，生产应用至今未发生病害流行。基于它携带抗条锈基因YrZH84；高抗白粉病流行小种Bg1、Bg2、Bg4、E05、E09和E23。适宜在小麦主产区黄淮南部麦区的河南、安徽、江苏、陕西、山东等多省份种植。
“矮抗58”优质中筋，品质稳定，具有优质高分子量谷蛋白亚基，蒸煮品质好，农业部小麦质量现场鉴评为面条小麦第一名，同时，“灾年有保障，丰年又高产”，单位面积成穗数高，大面积种植可达550～650公斤/亩，较一般品种普遍增产100～150斤/亩，适应了黄淮冬麦区未来5～10年的要求。
“抗寒、抗倒、抗病、高产、稳产”，能结合这么多优良性状的小麦品种不多，“矮抗58”却做到了，而且做得这么优秀。
奋斗篇
支持鼓励注入攀登高峰“强心剂”
2009年4月3日，时任国家副主席习近平在河南调研时，深入新乡县七里营田间地头，考察小麦“矮抗58”。
2010年夏，时任国务院总理温家宝来到许昌县陈曹乡后孙汪村万亩小麦高产示范方登上收割机与机手一道抢收小麦，实地收获的也是“矮抗58”。
2011年12月26日，在国务院召开的全国粮食生产表彰奖励大会上，茹振钢教授荣获“全国粮食生产突出贡献农业科技人员”称号。时任中共中央政治局常委、国务院总理温家宝亲切接见了茹振钢并与之合影留念。
前两任河南省委书记徐光春、卢展工，现任河南省委书记郭庚茂，省政法委书记刘满仓等河南省领导，都曾多次考察河南省粮食核心区建设工作，都看到了万亩方“矮抗58”的茁壮成长、喜获丰收。
在育种和推广过程中，“矮抗58”凭借其优良品性得到了省教育厅、省科技厅、省农业厅等部门的高度重视和大力支持，连续两次将小麦品种“矮抗58”作为产业化研究与开发重大科技专项，给予500万元的财政支持，并精心组织和指导河南科技学院制订了详细的工作方案，坚持“农民喜欢、企业认可、地方重视、联合开发”原则，建立了跨部门、跨行业、跨地区的产业化开发联合体，在全省设立了“矮抗58”百亩高产攻关田6个，千亩高产标准田56个，万亩高产示范基地18个。
在培育的过程中，校党委书记牛书成、校长王清连等多位校领导经常前往小麦育种中心和科研基地，仔细询问小麦的科研情况，详细了解小麦的生产推广情况，鼓励茹振钢教授带领育种团队培育出河南第一、全国第一的新品种，为中原经济区建设作出更大的贡献。
群策群力创造育种行业新辉煌
在科学研究的道路上，一个人的力量是非常有限的，没有一个团结协作、富有创新精神的团队，要完成任务，攀登科学技术的高峰是不可能的。依靠学校的大力支持，茹振钢以他的人格魅力和成就事业的共同理想，建设并壮大了一支具有一定规模、门类比较齐全、整体实力不断增强的人才梯队。
小麦育种是一个涉及面广、技术要求高的工程，更是一个精耕细作、精益求精的过程，它涉及繁殖、产量、栽培、推广等内容，也运用到人工气候室、分子标记辅助选择等技术，更需要遗传学、材料工程学等学科支持。为了锻炼队伍，发挥团队中每个成员的积极性和创造性，让每个人的优点都充分表达，茹振钢精于策划，将育种任务按层次分解为一项项课题，落实到每个研究人员的肩上，依靠群体的力量开展技术攻关，破解技术难题。
利用生理学学科优势成功解决叶片厚与深问题的牛立元；负责新品种仿真鉴定和栽培技术处理的冯素伟、负责挖掘小麦抗病基因的陈向东、负责优良性状组装和选择的李淦等，“茹振钢小麦科技创新团队”汇聚了学校遗传、育种、栽培、植物营养、病虫害抗性鉴定、高光效生理、计算机仿真、生物信息采集以及材料工程等学科的优秀人才，相继培育出家喻户晓的百农系列小麦新品种——“百农62”、“百农64”、“矮抗58”等，累计种植超亿亩，增产效益达30多亿元。
“酒香不怕巷子深”。2011年5月14日，河南省人民政府在浚县王庄乡召开了小麦新品种
“矮抗58”高产观摩会，面对长势喜人、丰收在望的万亩示范田，中国工程院院士、著名小麦育种专家程顺和，中国工程院盖钧镒、刘兴土院士等几十位国内农业领域著名专家，包括地方良种公司代表和种粮大户代表等150多人，一致认为：“矮抗58”历经大风大雨、冬季干旱、低温等多种不良气象因素的考验，已成为政府放心、企业欢迎、百姓受益的新品种。
全国小麦专家指导组副组长、河南农业大学教授郭天财说：“它在同类小麦品种中高产稳产性、矮秆抗倒性、多抗广适性表现最为突出，综合性状优良，深受农民群众和种子企业欢迎，不推自广，是近年来黄淮地区推广速度最快、推广地域最广的品种，为我国小麦丰收作出了巨大贡献。”
2012年6月7日，在新乡市农业局组织的“矮抗58”万亩示范方实打验收中，“矮抗58”表现依旧出色，让人放心。由河南省农业厅、省种子管理站、河南农业大学、河南师范大学和河南科技学院等单位专家教授组成的验收组按照标准的实打验收流程，在大前村农民时瑞强家9亩麦田里实打实收2.03亩小麦，经扣除水分、去除杂质和补回损失，实际验收结果是平均亩产684.55公斤。
据时瑞强介绍，他种植“矮抗58”已有三四年，品种“很皮实，产量高且稳定，不用咋管理，种得省劲儿，还不耽误外出打工，很受老百姓的欢迎。不怕旱、不怕冻、不怕风、不怕病，高产优质有保证。”这是老百姓的看法，也是专家的评价，更是事实的总结。
执着坚持痴心育种铸“麦魂”
与田野为伴，同小麦为友，是三十年来茹振钢生活最真实的写照。
1958年，茹振钢出生于沁阳市一个普通农民家庭。四五岁的时候，正赶上三年困难时期，几乎没有吃过一顿饱饭的他，心中种下了“让土地生金，让老百姓吃饱饭”的梦想。1978年农学专业毕业的他，被当时育种界赫赫有名的国家级专家黄光正教授相中，“一把拉进”育种行业，进入素有育种业“小黄埔军校”美称的百泉农专（河南科技学院的前身）。
因受不了育种的枯燥、寂寞和反复，很多人选择远离了育种行业，而茹振钢却乐此不疲！
在黄教授的言传身教下，茹振钢走了一村又一村，厚厚的笔记本上记录着不同地区小麦的生态环境，记下了各地区主要小麦品种的生物特点及生产水平。无论是小麦刚入土的秋冬季节，还是热浪滚滚的麦收之际，田野里总会出现他的身影。“年可以不过，试验不能停。一年365天，我一天也离不开它（小麦）。”成了他常挂在嘴边的一句话。
“河南处于南北气候过渡带，常年受冻；河南病虫害多，白粉病，纹枯病……高产与抗病如何相结合？耐湿性与耐旱性如何相结合？如何适应大面积机械收割要求？”自1988年主持小麦育种课题工作以来，茹振钢用耐心和毅力、用坚持和智慧去完成“矮抗58”的一点点创新。
在艰辛的育种过程中，茹教授面临的第一个难题就是如何化解抗倒伏与高产量之间的矛盾。因为要使小麦品种抗倒伏，最基本的要求就是小麦的茎秆必须变矮。
在茎秆矮小的前提下，要提高产量就要提高小麦的密集度。而小麦种植密度过大反过来就容易导致倒伏，最终还是会降低小麦的产量。
“操千曲而后晓声，观千剑而后识器。”在查阅了大量资料、收集并分析了大量小麦品种特性之后，茹教授发现，高纬度地区的高产小麦叶片颜色深，耐弱光性好；而低纬度地区高产的小麦叶片厚，耐强光性好。如果能将这两种特性巧妙融合在一起，增大小麦的叶片厚度、加深其颜色，使小麦晴天或中午强光时段尽情地吸收阳光，晚上或阴天弱光时段尽可能多的积累阳光，这样就可以提高小麦光合作用的效率。而植物只有在光合作用得到充分发挥的时候才能保证果实的成熟和高产。经过将近十年的研究和试验之后，“减叶”终于取得了成功，并最终运用于“矮抗58”的培育中。
叶子的问题解决了，抗倒伏的问题还摆在眼前。怎样增强小麦茎秆基部的刚性和弹性，使它的承压能力和抗扭曲能力足以支持700公斤以上的亩产量呢？承受着心里的巨大压力，茹振钢反复尝试着改良试验。在经历了一次次的失败又一次次的试验之后，小麦抗倒伏的实验终于取得了成功，并且在实际生产中，亩产650公斤在八级大风的情况下也安然无恙。
但是小麦高产之后，还要努力保证小麦的品质优良。进农田、到地头，查资料、采样品，没有休息过一个真正的节日，没有参加过一次放松的聚会，茹振钢和时间赛跑，和技术比拼，攻坚克难，最终培育出了耐旱、抗冻、广适应、高产优质的小麦品种“矮抗58”。
贡献篇
高效多措科技推广惠万家
2008年，“矮抗58”被省政府确定为小麦新品种产业化研究与开发重大科技专项，资助经费500万元。该专项通过实现良种与良法、良种与企业、良种与农民、良种与市场、良种与核心区建设“五个结合”，引导和推动了优良品种的快速推广，使产业化研究和开发带动的面积增速快、产业化研究与开发的机制灵活、产业化研究与开发的效果显著，为“矮抗58”推广装上了“加速器”，截至2012年，累计推广种植面积达1.439亿亩，增产小麦100多亿斤，是黄淮麦区新一代中筋小麦的标杆品种。
一个品种的寿命一般只有10年。和一般的推广进度相比，“矮抗58”的快速推广，起码为该品种的利用节省了5年时间。如果再加上品种的进一步完善，可延长“矮抗58”的利用年限10到15年，那么，这一品种对社会的贡献将十分巨大。
现在全省200多家种子企业中，80%的企业都在繁育销售“矮抗58”。可以说，现在的“矮抗58”，已经基本实现了种子产业化、面粉产业化，大大延长了我省小麦产业化链条。
近年来，许多人都发现一个有趣的现象：凡是广泛种植“矮抗58”的地区，商品粮的品质都在明显上升，随之而来的是一条联结
了种植户、种子企业、国家粮库、粮食加工企业多方利益体的产业链正在不断明晰。
由于“矮抗58”的麦粒硬度等多项质量指数符合国家标准要求，当前国家粮食部门和企业都做为一级麦敞开收购，形成了优质优价的良性竞争，不仅拉升了小麦价位，让农户得到了实惠，也对地方经济起到了明显的拉动作用。
全省118万亩种子繁育田，平均加价20%～30%收购，增加了农民收入，使农民现在不仅抓高产，也开始重视质量，商品粮品质的提高，很好地促进了黄淮麦区小麦生产的商品化，拉长了小麦产业化链条，也为我省做好全国“粮仓”、“厨房”提供了强有力的支撑。
之所以有如此快的推广速度，是茹振钢带领他的团队构建了“学科+团队+基地+公司+农户”的科技创新推广体系。他们采取了“科学布点，依托企业，构筑网络，同步推广”的成果转化模式，建立市县两级高产示范田147个，选择五家全国种业50强企业作为一级授权推广单位，吸收153家种子企业作为二级授权推广单位，实施省内外同步推广战略，打破了一省一地先试推再扩展的传统模式，其推广速度较传统模式提高8～10倍。
发展篇
自主创新研发“新核型”小麦品种
河南科技学院小麦中心育种团队已在三个研究层面上展开了新的探索：杂交小麦培育的专有理论及其技术、巨型小麦育种的专有理论及其技术、超越杂交小麦的新核型品种创育技术，在小麦育种研究方面走到了全省乃全国的先进行列。
国内外多年研究表明，小麦像水稻、玉米(2365, 2.00, 0.08%)、高粱等作物一样，具有明显的杂种优势，杂交小麦一般可较常规品种增产15%～30%，被认为是21世纪全面提高小麦综合生产能力的重要途径之一，也是未来种业竞争的制高点。据估测，全世界每年可创造市场价值300亿～500亿元，国内市场每年可达30亿～50亿元，潜在经济效益巨大。
当前，世界上小麦最高产的国家智利，亩产已经达到900公斤，而我国的试验田亩产才达到800公斤。虽然智利有其地理条件的有利因素，但我们的大面积高产还有很长的路要走。从小麦品种研发的第一层“基本型”到第
二层“杂交型”，我们用了30年的时间，如今我们将步入新的挑战第三层“新核型”，以及将来的第四层面的“新核杂交型”品种。
新核型小麦品种创建，主要利用异源染色体及染色体组改造普通小麦形成在抗性、产量方面显著优于普通小麦的新核型品种。简单来说就是已经超越了小麦的界限，实现了多物种遗传物质的整合，是真正的“超级小麦”。
谈及“矮抗58”，河南科技学院党委书记牛书成说：“‘矮抗58’代表着我校科技创新的特色和水平，今后几年，我们将进一步实施‘科技兴校’战略，不断构筑和完善自主创新体系，打造一批像小麦科技创新团队这样的独具特色和优势的团队，创造出像‘矮抗58’这样更多更好的科技创新成果，为推动中原经济区建设，为促进河南省国家粮食核心区建设，为保障国家的粮食安全，促进黄淮麦区的现代农业发展和民生进步，作出越来越大的贡献！”
