重离子辐射育种技术赋能甘肃草业生产力——
“三北”工程生态修复注入“科技芯”

2025年，甘肃省草原技术推广总站与中国科学院近代物理研究所携手，聚焦红豆草、岷山猫尾草等特色品种，定向强化抗旱、耐盐碱、高产等关键性状，探索本土草种重离子辐射育种技术。

这一依托国家大科学装置的重离子束精准诱变的前沿技术，与地方生态保护草种需求的深度融合，是对本土草种的一次科技提升，为破解“三北”工程区优质乡土草种供给不足难题、为我国北方生态安全屏障建设提供了定制化草种解决方案。

前沿技术赋能育种革命

“这是物理前沿技术向草业生产力的跨越。”中国科学院近代物理研究所相关负责人介绍，此次采用的重离子辐射育种技术，依托国家大科学装置，将碳、氖等重离子加速至接近光速后，精准作用于草种胚细胞核，可使诱变效率提升10至100倍，且变异谱宽、稳定周期短，被国际誉为“单点育种”的革命性技术。

红豆草辐射处理发芽试验。冯今摄

目前，该所已在水稻、玉米、花卉等作物上成功培育出辐射育种品种，积累了成熟的技术体系和丰富的实践经验，为该技术在草种培育中的应用奠定了坚实基础。

针对甘肃省生态修复及“三北”工程建设需求，草种质资源创新与草种业团队为草红1号红豆草、岷山猫尾草、岷山红三叶3个本土优良品种量身定制辐照方案。“我们要在保留品种原有优势的基础上，定向强化抗旱、耐盐碱、高产等关键性状，让本土草种更适配三北地区的严苛环境。”甘肃省草原技术推广总站负责人表示，这种靶向性育种思路，精准契合甘肃多元生态环境特征。

田间试炼推进优良突变体筛选

依托甘肃完善的草种质资源保障体系，辐射育种工作顺利推进。自2020年起，甘肃省林草局围绕不同生态区域草种特性研究与精准评价需求，逐步完善资源保障体系，在河西走廊绿洲灌区、河西走廊荒漠区、陇东陇中黄土高原区、甘南高寒阴湿区、青藏高原高寒区等五大典型生态区域，科学布局8个草种质资源圃和16个草品种区域试验站，构建起覆盖多元生境的草种质资源收集、保存、观测与评价网络体系，为辐射草种在不同区域的性状多样性研究提供了有力保障。

目前，在定西市农业科学院省级草种质资源圃内已布设“草红1号”红豆草辐射诱变材料评价圃，通过多剂量梯度辐射处理，系统监测出苗率、抗逆性、生长态势等核心指标，筛选具备育种价值的优质种质资源。与此同时，红古草种质资源圃同步布局岷山猫尾草、岷山红三叶辐射育种材料评价圃，针对这两种适应高寒阴湿区的特色草种，开展产量和品质提升诱变试验，填补高寒地区优质草种供给空白。

“我们建立了‘辐照处理—苗期测定—多代选育'的完整技术体系，参照水稻诱变育种中M1TDS靶向筛选思路，确保优良突变性状稳定遗传。”技术人员介绍，首批M1代材料进入关键观察期，部分处理组的出苗率和早期生长态势优于预期，为后续M2代筛选奠定了良好基础。在安定种质圃，科研人员还通过人工授粉等技术手段，加速优良突变体的遗传稳定与品种改良进程。

靶向培育“三北”工程专属草种

“三北”工程作为我国生态建设标志性工程，工程区草原面积约22亿亩，占全国草原面积的55%，是我国北方重要生态安全屏障。甘肃作为“三北”工程建设的关键区域，是阻挡三大沙漠南移的生态屏障，但适用退化、沙化草原修复的优良乡土草种匮乏，进口草种适应性差、成本高的问题突出。

此次重离子辐射育种致力于培育深根系、强抗旱、耐盐碱的“三北”专属优质草种，破解工程区草种适配性差、供给不足的难题。

一粒种子，撬动一个产业。此次重离子辐射育种技术的应用，将推动草业从传统经验育种向精准育种迈进。“十四五”以来，甘肃省省级审定草品种43个，建立6个原种繁育基地，重离子技术的加持将为草种育种升级注入更强动能。

下一步，团队将持续探索“科研院所+合作社+企业”的育繁推一体化模式，加快优良突变体筛选与品种创新步伐，让“科技淬炼”后的草种在生态修复一线落地生根。“既要筑牢北方生态安全屏障，又要带动农牧民增收，实现生态效益与经济效益双赢。”甘肃省草原技术推广总站负责人表示，重离子辐射育种项目的实施将为“三北”工程生态修复提供可持续的草种支撑，为全国乡土草种科技升级提供甘肃经验。（冯今 付萍 武慧娟）

来源：中国绿色时报