杂交构树扶贫工程在山东菏泽的成效与启示

杂交构树种质创新及产业化技术体系建设

杂交构树种质创新与培育

“以树代粮”新思路。针对我国蛋白饲料原料缺口大，严重依赖进口，同时我国苜蓿的适种区域有限，不能全国推广的国情，沈世华提出了“以树代粮（饲料粮）”的创新思路，充分利用多年生木本构树适应性广，在全国大部分省、自治区、直辖市均可种植的优势；并且与传统草本农作物或经济作物不同，构树可以大大减少每年耕种的时间、人力和物力投入成本。

立足我国粗蛋白饲料原料进口的现状和畜牧业发展形势，针对“人畜争粮”、饲料紧缺矛盾和食品安全的巨大需求，为解决我国饲草资源短缺的问题，同时满足我国作为全球第二大纸类消费国及生态治理等需求，20 年前沈世华团队就将构树作为战略植物资源，提出“以树代粮、种养循环”设想，开展了杂交构树的选育工作。

虽然构树是一种具有重要潜在利用价值的资源植物，但是由于历史上尚未对其进行系统的驯化和品种培育，野生构树存在木质素含量高、叶片无法实现机械化采收等诸多缺陷，因此制约了构树在饲料原料等领域的产业化和规模化发展。沈世华团队跨越我国大部分地区，遍及中温带、北温带、温带、亚热带和热带等多个气候类型，系统采集我国构树野生资源，并进行种质性状遗传评价，挖掘出生物产量、耐抗性、木质纤维、粗蛋白含量等方面优质育种基因资源。

运用新技术集成选育优良品种。杂交构树的培育过程中，既采用了木本植物种间杂交的传统育种技术，也运用了航天搭载和分子标记等现代育种新技术，进行加快优良性状的集成选育，最终获得了高蛋白木本饲用杂交构树新品种。

应用远源杂交优势理论，以大构树为父本，小构树为母本，通过种间杂交育种，以及分子标记生物技术得到杂种一代，结合神舟飞船等航天搭载太空选育方法，培育出国内外唯一一个木本功能性、高蛋白杂交构树新品种“科构 101”。该品种为小乔木，树高可达10米；树冠宽阔，分枝旺盛；叶大厚实，光滑无毛；嫩枝和叶有白色树汁；根系发达，侧根多，主要分布在地表浅层，不破坏耕地土壤；雌性母株，败育无种子，萌蘖繁衍，不会无序蔓延和生物入侵。杂交构树具有速生、丰产、优质、多抗、耐砍伐、耐病虫害等特点，在饲料、造纸、生态绿化、食用等方面都有巨大的应用前景。这是构树木本植物育种中的重大突破，是本土原创有自主知识产权的非转基因品种。

在农艺性状上取得新突破。杂交构树在保持野生构树优良特性的同时，还获得了更优异的农艺性状。①杂交构树叶片利用率高，可实现高效机械化采收。杂交构树比野生构树木质素降低 2% 以上，全株木质素为 16% 左右，中性洗涤纤维 35% 左右，实现了从只能用叶片到全株连杆带叶使用、只能人工摘叶到机械化采收的飞跃。②杂交构树营养丰富均衡，是理想的饲料来源。杂交构树比野生构树蛋白质提高 5% 以上，全株粗蛋白含量可达 20%，可与饲草之王——紫花苜蓿媲美，可以“以树代粮”作为功能性蛋白质饲料原料。杂交构树的氨基酸、矿质养分含量丰富且均衡，易于消化吸收，同时还富含类黄酮、生物碱、果胶、生理活性物质，不仅是较为理想的饲料来源，还能提高家畜的免疫能力，减少抗生素的使用，甚至不用。③杂交构树耐采伐，寿命长。一次栽种，多年受益；每年能收割 3—5 茬，像割韭菜一样，可连续收割 15—20 年；并且不会翻动土层，最大限度地减少了水土流失。④杂交构树生命力旺盛，适应性强。可在我国温带及以南的大部分地区、有灌溉条件的河西走廊和南疆地区，以及西藏海拔 3 500 米的河谷平川种植，是荒山荒坡、石漠化、沙漠化、盐碱地生态绿化的好树种。在生长过程不打农药，从源头杜绝了农药污染和原料农残问题。