雜交構(gòu)樹種質(zhì)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系建設(shè)

雜交構(gòu)樹種質(zhì)創(chuàng)新與培育

“以樹代糧”新思路。針對我國蛋白飼料原料缺口大，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，同時(shí)我國苜蓿的適種區(qū)域有限，不能全國推廣的國情，沈世華提出了“以樹代糧（飼料糧）”的創(chuàng)新思路，充分利用多年生木本構(gòu)樹適應(yīng)性廣，在全國大部分省、自治區(qū)、直轄市均可種植的優(yōu)勢；并且與傳統(tǒng)草本農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物不同，構(gòu)樹可以大大減少每年耕種的時(shí)間、人力和物力投入成本。

立足我國粗蛋白飼料原料進(jìn)口的現(xiàn)狀和畜牧業(yè)發(fā)展形勢，針對“人畜爭糧”、飼料緊缺矛盾和食品安全的巨大需求，為解決我國飼草資源短缺的問題，同時(shí)滿足我國作為全球第二大紙類消費(fèi)國及生態(tài)治理等需求，20?年前沈世華團(tuán)隊(duì)就將構(gòu)樹作為戰(zhàn)略植物資源，提出“以樹代糧、種養(yǎng)循環(huán)”設(shè)想，開展了雜交構(gòu)樹的選育工作。

雖然構(gòu)樹是一種具有重要潛在利用價(jià)值的資源植物，但是由于歷史上尚未對其進(jìn)行系統(tǒng)的馴化和品種培育，野生構(gòu)樹存在木質(zhì)素含量高、葉片無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采收等諸多缺陷，因此制約了構(gòu)樹在飼料原料等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展。沈世華團(tuán)隊(duì)跨越我國大部分地區(qū)，遍及中溫帶、北溫帶、溫帶、亞熱帶和熱帶等多個(gè)氣候類型，系統(tǒng)采集我國構(gòu)樹野生資源，并進(jìn)行種質(zhì)性狀遺傳評價(jià)，挖掘出生物產(chǎn)量、耐抗性、木質(zhì)纖維、粗蛋白含量等方面優(yōu)質(zhì)育種基因資源。

運(yùn)用新技術(shù)集成選育優(yōu)良品種。雜交構(gòu)樹的培育過程中，既采用了木本植物種間雜交的傳統(tǒng)育種技術(shù)，也運(yùn)用了航天搭載和分子標(biāo)記等現(xiàn)代育種新技術(shù)，進(jìn)行加快優(yōu)良性狀的集成選育，最終獲得了高蛋白木本飼用雜交構(gòu)樹新品種。

應(yīng)用遠(yuǎn)源雜交優(yōu)勢理論，以大構(gòu)樹為父本，小構(gòu)樹為母本，通過種間雜交育種，以及分子標(biāo)記生物技術(shù)得到雜種一代，結(jié)合神舟飛船等航天搭載太空選育方法，培育出國內(nèi)外唯一一個(gè)木本功能性、高蛋白雜交構(gòu)樹新品種“科構(gòu)?101”。該品種為小喬木，樹高可達(dá)10米；樹冠寬闊，分枝旺盛；葉大厚實(shí)，光滑無毛；嫩枝和葉有白色樹汁；根系發(fā)達(dá)，側(cè)根多，主要分布在地表淺層，不破壞耕地土壤；雌性母株，敗育無種子，萌蘗繁衍，不會(huì)無序蔓延和生物入侵。雜交構(gòu)樹具有速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、耐砍伐、耐病蟲害等特點(diǎn)，在飼料、造紙、生態(tài)綠化、食用等方面都有巨大的應(yīng)用前景。這是構(gòu)樹木本植物育種中的重大突破，是本土原創(chuàng)有自主知識產(chǎn)權(quán)的非轉(zhuǎn)基因品種。

在農(nóng)藝性狀上取得新突破。雜交構(gòu)樹在保持野生構(gòu)樹優(yōu)良特性的同時(shí)，還獲得了更優(yōu)異的農(nóng)藝性狀。①雜交構(gòu)樹葉片利用率高，可實(shí)現(xiàn)高效機(jī)械化采收。雜交構(gòu)樹比野生構(gòu)樹木質(zhì)素降低?2%?以上，全株木質(zhì)素為?16%?左右，中性洗滌纖維?35%?左右，實(shí)現(xiàn)了從只能用葉片到全株連桿帶葉使用、只能人工摘葉到機(jī)械化采收的飛躍。②雜交構(gòu)樹營養(yǎng)豐富均衡，是理想的飼料來源。雜交構(gòu)樹比野生構(gòu)樹蛋白質(zhì)提高?5%?以上，全株粗蛋白含量可達(dá)?20%，可與飼草之王——紫花苜蓿媲美，可以“以樹代糧”作為功能性蛋白質(zhì)飼料原料。雜交構(gòu)樹的氨基酸、礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富且均衡，易于消化吸收，同時(shí)還富含類黃酮、生物堿、果膠、生理活性物質(zhì)，不僅是較為理想的飼料來源，還能提高家畜的免疫能力，減少抗生素的使用，甚至不用。③雜交構(gòu)樹耐采伐，壽命長。一次栽種，多年受益；每年能收割?3—5?茬，像割韭菜一樣，可連續(xù)收割?15—20?年；并且不會(huì)翻動(dòng)土層，最大限度地減少了水土流失。④雜交構(gòu)樹生命力旺盛，適應(yīng)性強(qiáng)。可在我國溫帶及以南的大部分地區(qū)、有灌溉條件的河西走廊和南疆地區(qū)，以及西藏海拔?3?500?米的河谷平川種植，是荒山荒坡、石漠化、沙漠化、鹽堿地生態(tài)綠化的好樹種。在生長過程不打農(nóng)藥，從源頭杜絕了農(nóng)藥污染和原料農(nóng)殘問題。