[00126838]中科1号羊草新品种培育及沙地种子生产模式

科尔沁沙地,是中国四大沙地中面积最大的一个沙地,总面积达4.23万平方公里,位于内蒙古东南部西辽河中下游赤峰市和通辽市之间。如今的科尔沁沙地,在历史上曾是水草丰美的科尔沁大草原,但由于在清朝的放垦开荒,战乱和建国初期“以粮为纲”大力发展农业的作用下,科尔沁草原下的沙土层逐渐沙化和活化,再加上气候干旱,使这个秀美的大草原,演变成中国最大的沙地。科尔沁沙地的土地资源丰富而多样,大部分地区地下水位高、储量大,便于开发利用,且光热充足,雨热同季,生长期长。如何合理开发利用这里的土地资源,使得沙化土地得到有效治理,有效遏制生态环境恶化,又能产生一定的经济和社会效益,实现生态文明建设与和谐社会可持续发展,迫切需要种植多年生优质饲草兼生态草。 羊草（Leymus chinensis （ Trin. ） Tzvel.）是欧亚大陆的关键草种,是我国北方广泛分布的具有优势的多年生乡土草。羊草不仅具有产量高、蛋白质含量高、适口性好、再生力强、持绿期长、叶量多等特性,而且羊草的适应性极强,具有抗寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、耐牧等特性,且具有发达的横走根茎,地上可以防风固沙、地下可以保水固土。“中科羊草新品种”是中国科学院植物研究所通过二十多年的研究培育出的优良品种,解决了羊草“抽穗率低、结实率低、发芽率低”的技术难题,建立了规模化种子繁育技术体系,已在全国多个地区进行了试验示范。 本项目选择在阿鲁科尔沁旗沙地种植中科羊草,目的是探索中科羊草对科尔沁沙地的治理效果,以及在科尔沁沙地建立中科羊草繁种基地的可行性,以期为我国沙地治理提供可推广利用的治理模式,为羊草种子生产提供配套的技术体系。项目开展以来,取得如下成果： 1. 育成的中科1号、2号、3号羊草新品种,与对照品种相比,种子产量提高了30%,种子萌发率提高了35%,干草产量提高了20%,突破了“结实率低、发芽率低”等困扰产业化发展的瓶颈。 2. 明确了自交不亲和性（SI）是羊草低结实率的重要因素,具有配子体型遗传特点;首次在禾本科植物（羊草）中提出SI作用的机理模型。 3. 掌握提高羊草发芽率的关键技术;发掘出羊草种子高萌发率的优异基因型;对萌发相关的转录因子LcbHLH92基因的功能进行了系统验证。 4. 制定出在科尔沁沙地种植中科羊草的良种繁育技术体系。种植第3年及以后达到高产稳产期,种子产量约20-30kg/亩,干草产量约500-800kg/亩;发芽率为65%,净度为95%,纯度为98%,含水量约为11%,千粒重约为2.5g。 5. 中科羊草治理科尔沁沙地效果明显：种植前,裸地年均风蚀深度1.26±0.39cm,折合年均风蚀土壤重量约22.3吨,风蚀深度介于0.9-1.9cm;种植当年减少风蚀10%,第二年减少60%,第三年及以后减少85-95%;种植第三年及以后固碳能力达到600-900kg/亩。 6. 通过项目的实施,育成新品种3个,授权国家发明专利2项,出版专著2部,发表论文8篇。