4月1日,在济南长清区泉脉农业科技有限公司办公室,初见付道林,他正回复一篇印度学者的投稿。作为《小麦多组学》执行主编,这位55岁的山东农业大学教授、泉脉农业创始人,用五年时间在全球六十余年未能攻克的杂交小麦领域,接连突破规模化制种和强优势组合筛选两大瓶颈。
“我就是个‘月老’,给小麦办集体婚礼。”付道林笑称。这个比喻背后,是杂交小麦育种最核心的难题——如何让成千上万个“青年男女”精准配对,生出最优秀的“孩子”。
从白面馒头到“国宝”基因
1971年,付道林出生在山东菏泽成武县的一个农村家庭。“那时候家里穷,主食是地瓜和玉米面,白面馒头只有过年走亲戚时才能见到。”付道林回忆。1990年,付道林考入山东农业大学。毕业前,他到中国农业科学院作物品种资源研究所实习,第一次从植物中提取核酸,“就是那三四个月,让我真正爱上了科研。”
1999年硕士毕业后,付道林赴美深造。在美国,他面临职业选择:一边是待遇优厚的草坪草研究,另一边是收入一般的小麦研究。“山东是小麦主产区,还是做小麦更有意义。”这个决定,为他日后归国埋下伏笔。
2009年,付道林成功克隆国际上首例小麦抗条锈病基因Yr36,成果发表在《科学》杂志,让他在国际学术界崭露头角。如果说Yr36是成名作,那么太谷核不育基因Ms2的克隆则是他的“倾心之作”。
太谷核不育小麦被誉为“国宝级”种质资源,但控制这一性状的关键基因Ms2究竟在哪里,几十年来无人知晓。2010年,付道林主动找到研究该材料数十年的孙兰珍教授,提出合作克隆Ms2基因。“当时很多人都觉得不可能,小麦基因组太大,就像大海捞针。”
这一捞,就是整整六年。“最难的时候也想过放弃,但总觉得离成功就差一步。”2017年5月,团队最终将成果发表在《自然·通讯》。收到录用通知那天,付道林还在美国。“心里那块石头终于落地了。”他说,“那一刻,心中孕育的那株杂交小麦幼苗,呼之欲出。”
破解“集体婚礼”难题
2020年,付道林50岁,即将成为爱达荷大学终身教授。然而,他却作出了一个令许多人意外的决定——辞职回国。“国内生物育种政策支持力度越来越大,特别是济南市引进基因编辑重大项目,我觉得时机到了。”
2021年5月,他回国创办泉脉农业。但真正开始干,才发现挑战比想象中大得多。最大的拦路虎,是杂交小麦制种的世界性难题。
小麦是自花授粉作物,雄蕊和雌蕊长在同一朵小花里,相距仅几毫米。想生产杂交种,就必须把雄蕊去掉,让植株变成纯母本,再接受其他植株的花粉。这就像给成千上万对“青年男女”举行集体婚礼,必须保证每个“新娘”都是纯母本、未婚,以“生孩子”为目的,还不能“奉子成婚”。
唯一的“杀手锏”是雄性不育基因。回国后,付道林迅速设计出更安全的新方案,主角是一个叫MSG47的隐性核不育基因。“47,谐音‘似妻’。”他笑称,“带上这个基因,就像领了结婚证,保证小麦不育系的纯母本身份。”
利用“似妻”基因,团队两年内打造出第三代杂交小麦CASP技术,可以高通量、高质量、规模化生产小麦纯母本不育系。
有了纯母本,还得找出“谁和谁结婚”能生出最优秀的孩子。付道林选择了一条不同的路:用一个小麦不育系,和5926份父本混合天然杂交,再混收所有种子——这就代表了数千个杂交组合。然后在全国16个试验田进行筛选,通过亲子鉴定找出最优“夫妻”。
“我们是世界上第一个这么干的团队。”2025年,他们从2270个优势单株中解析出838个父本,最终遴选出77个强优势组合。枣庄的试验田给了他更大的惊喜。每亩仅2.4斤的播量——不到常规播量的十分之一,粗放管理,竟收获了亩产1084斤。“未来杂交小麦的亩播量只需要六七斤,远少于现在的二三十斤。”付道林说,“产量高,还省种子、少生病。”
百万份“大宝矿”与一个梦想
从教授到企业家,角色转换并不容易。“找资金、建团队、租地、买设备,什么都要亲力亲为。”付道林说,但得益于国内营商环境改善,项目推进比较顺利。
回国不到两年,付道林的团队创造了超过一百万份小麦突变体——在美国五年,他做了不到五万份。“这个百万级种源,从播种到脱粒,全是身边的老百姓用双手、用汗水完成的。”依托这个“大宝矿”,他们建成了全球最大的小麦突变体基因库。
这些基因、种源正在变成实实在在的新品种。目前,泉脉农业已有22个小麦品系处于国家或省市审定程序中,其中泉脉718和泉脉762预计将于2026年底通过国家审定。泉脉718、泉脉762的特点是高产稳产,适合黄淮麦区大面积种植;泉脉552、泉脉696则以优质强筋见长,专为高端面粉加工设计,市场价格将比常规小麦高出10%—15%。泉脉系列小麦的共同优势是节水节肥、抗病性好,正好契合当前农业绿色发展的需求。
“杂交小麦是个宝,是三大粮食作物中唯一未被广泛开发的新质生产力。”付道林信心满满,“杂交小麦真正的闪光点在‘十五五’期间。”
他算了一笔账:如果全国普及杂交小麦,每年可节约粮种70亿斤,增产273亿斤。种业市值可从160亿元提升到350亿元。放眼全球33亿亩小麦,综合效益再放大十倍。
“不到五年,我们走过了别人二十年走不完的路;不到一亿元的投入,我们创造了别人一亿美元也达不到的成就。”付道林说。他的梦想,就写在泉脉农业的墙上:“让每一个地球人都吃得上、吃得起杂交小麦。”


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