最近，在上海市农科院举办的国家现代农业产业技术体系“第二届谷类作物花药和小孢子培养技术培训班”上，记者见到了国家大麦青稞产业技术体系的育种技术岗位科学家、上海农科院生物所所长黄剑华研究员，他正在给来自全国各地的科技人员上课。近年来，黄剑华率领着他的团队从事着大麦细胞工程育种技术及应用研究，在大麦单倍体育种技术上不断取得突破，并成功用于新品种选育，获得上海市科技进步一等奖2项、二等奖1项。
黄剑华介绍说，小孢子培养技术可以在农作物遗传改良工作中发挥独特作用，能够在作物育种的筛选和稳定两大关键环节中发挥有效的功能。然而这项新技术产生的社会意义却远远不止这些。

啤酒产业呼唤着国产大麦

　　目前，我国啤酒消费量已居世界第一，但因为缺乏优质、高产、耐盐耐低氮的啤酒大麦品种，有三分之二依靠进口。啤酒产业急迫地呼唤着优质、高产、多抗的国产啤酒大麦，它是保证中国啤酒工业“安全”发展和确保麦农收益的重要基础。近年来，大量使用化肥，氮肥流失，造成乡村小河严重污染，大河湖泊“富营养化”。因此，培养出耐低氮（氮高效利用）作物品种，从源头上控制氮污染也已成为重要的科研攻关目标。与此同时，上海、江苏沿海地区每年的滩涂地在悄然增长，如何使其成为可耕地面积，种植耐盐性好的大麦是改良和利用盐碱土地的重要途径。

　　黄剑华与他的团队责无旁贷地担起这一项目的攻关。拿出优质高抗大麦新品种，更要形成一种全新的育种方法为全国服务，是这个团队的目标。

优质大麦为农民增收10亿元

　　植物细胞全能性科学原理是小孢子育种技术的核心依据。单倍体细胞基因水平上的变异可以通过“细胞全能性”得以表达，并且这些变异通过染色体的加倍，可成为“纯合”表达的性状。即通过一次性选择，就可获得所有性状一次性稳定遗传的优良加倍单倍体株系，可快速聚合、筛选、纯合优良性状，提高育种效率。简单地说，“小孢子就是植物的花粉粒，相当于植物的精细胞，其中包含了植物的全部性状。”黄剑华告诉记者。按照传统作物育种方法，科研人员需要在大田里一代代筛选后代，最后留下表现优良的株系。通常经过5年甚至更长时间，才会形成优良品种，纯合率只在60%左右。但采用小孢子育种技术，直接在细胞培养中进行优胜劣汰，只需2年左右就可选育出优良新品种，纯合率达到100%。

　　小孢子育种技术的优势，还在于能产生具备“优秀基因”的后代。小孢子与花药育种不同，它离开了花药“母体”保护，裸露在外，科研人员在小孢子培养液里采用加大盐浓度等，在这样环境下培养出的后代会更强大，因此抗盐碱、抗病性明显增强。

　　目前，这个团队依托花药和小孢子培养高频再生技术，已建成了国内领先水平的大麦细胞工程育种技术体系，育成了“花30”“花22”“花11”“海花1号”“空诱1号”等系列高产、优质、多抗大麦新品种。这一技术培养出的耐低氮作物品种，也从源头上控制了氮污染。现已在苏、浙、沪、皖、豫、鄂等地累计种植近3000万亩，为农民增收近10 亿元。

让上海育种技术服务全国

　　上海市农科院副院长顾晓君说，他们正致力于将这项新技术应用到更多的作物领域进行育种。除了大麦外，已在小麦、燕麦、高粱、谷子、青稞等多个技术体系上进行了推广。因为能缩短近四分之三的选育时间，通过示范推广及成果转化等途径，该育种技术已成为服务“三农”的成功案例。

　　为将这项新成果服务到全国更多地区，2010年这个团队就举办了花药和小孢子培养技术培训班。50多位全国各地专家，分别来自大麦、小麦、燕麦等15个产业技术体系。他们通过上海老师的带教实验，掌握该技术，对花药和小孢子培养技术应用于我国小宗作物遗传改良工作起到了积极的作用。随后，包括远至西藏的各地专家都纷纷要求来上海学习花药和小孢子培养技术。今年举办的第二届培训班更是发展到来自大麦、小麦、燕麦、高粱、谷子、芝麻、向日葵、棉花、牧草等16个技术体系农科人员，大大提升了上海农业科技创新辐射力。