雜交構樹種質創新及產業化技術體系建設

雜交構樹種質創新與培育

“以樹代糧”新思路。針對我國蛋白飼料原料缺口大，嚴重依賴進口，同時我國苜蓿的適種區域有限，不能全國推廣的國情，沈世華提出了“以樹代糧（飼料糧）”的創新思路，充分利用多年生木本構樹適應性廣，在全國大部分省、自治區、直轄市均可種植的優勢；并且與傳統草本農作物或經濟作物不同，構樹可以大大減少每年耕種的時間、人力和物力投入成本。

立足我國粗蛋白飼料原料進口的現狀和畜牧業發展形勢，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，同時滿足我國作為全球第二大紙類消費國及生態治理等需求，20?年前沈世華團隊就將構樹作為戰略植物資源，提出“以樹代糧、種養循環”設想，開展了雜交構樹的選育工作。

雖然構樹是一種具有重要潛在利用價值的資源植物，但是由于歷史上尚未對其進行系統的馴化和品種培育，野生構樹存在木質素含量高、葉片無法實現機械化采收等諸多缺陷，因此制約了構樹在飼料原料等領域的產業化和規?；l展。沈世華團隊跨越我國大部分地區，遍及中溫帶、北溫帶、溫帶、亞熱帶和熱帶等多個氣候類型，系統采集我國構樹野生資源，并進行種質性狀遺傳評價，挖掘出生物產量、耐抗性、木質纖維、粗蛋白含量等方面優質育種基因資源。

運用新技術集成選育優良品種。雜交構樹的培育過程中，既采用了木本植物種間雜交的傳統育種技術，也運用了航天搭載和分子標記等現代育種新技術，進行加快優良性狀的集成選育，最終獲得了高蛋白木本飼用雜交構樹新品種。

應用遠源雜交優勢理論，以大構樹為父本，小構樹為母本，通過種間雜交育種，以及分子標記生物技術得到雜種一代，結合神舟飛船等航天搭載太空選育方法，培育出國內外唯一一個木本功能性、高蛋白雜交構樹新品種“科構?101”。該品種為小喬木，樹高可達10米；樹冠寬闊，分枝旺盛；葉大厚實，光滑無毛；嫩枝和葉有白色樹汁；根系發達，側根多，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，不會無序蔓延和生物入侵。雜交構樹具有速生、豐產、優質、多抗、耐砍伐、耐病蟲害等特點，在飼料、造紙、生態綠化、食用等方面都有巨大的應用前景。這是構樹木本植物育種中的重大突破，是本土原創有自主知識產權的非轉基因品種。

在農藝性狀上取得新突破。雜交構樹在保持野生構樹優良特性的同時，還獲得了更優異的農藝性狀。①雜交構樹葉片利用率高，可實現高效機械化采收。雜交構樹比野生構樹木質素降低?2%?以上，全株木質素為?16%?左右，中性洗滌纖維?35%?左右，實現了從只能用葉片到全株連桿帶葉使用、只能人工摘葉到機械化采收的飛躍。②雜交構樹營養豐富均衡，是理想的飼料來源。雜交構樹比野生構樹蛋白質提高?5%?以上，全株粗蛋白含量可達?20%，可與飼草之王——紫花苜蓿媲美，可以“以樹代糧”作為功能性蛋白質飼料原料。雜交構樹的氨基酸、礦質養分含量豐富且均衡，易于消化吸收，同時還富含類黃酮、生物堿、果膠、生理活性物質，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，可連續收割?15—20?年；并且不會翻動土層，最大限度地減少了水土流失。④雜交構樹生命力旺盛，適應性強?？稍谖覈鴾貛Ъ耙阅系拇蟛糠值貐^、有灌溉條件的河西走廊和南疆地區，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、鹽堿地生態綠化的好樹種。在生長過程不打農藥，從源頭杜絕了農藥污染和原料農殘問題。