从一株偶然发现的蓝粒小麦，到建成丰富的黑小麦种质资源库；从传统育种的盲目筛选，到以市场为导向的“逆向育种”；从加工适口性差、营养不稳定的行业痛点，到研发出系列功能食品走向百姓餐桌……4月8日，《科学导报》记者在采访山西农业大学棉花研究所科研办公室主任、团队负责人于章龙时了解到，该所优质特色小麦选育与加工团队，历经30余年接力攻关，在黑小麦种质创新、品种选育、加工技术、产业转化等领域实现全方位突破，构建起“育种—栽培—加工—市场”的完整产业链，为我国功能小麦产业高质量发展提供了可复制、可推广的“山西样板”。
锚定健康主粮新方向
20世纪90年代，团队科研人员在试验田中偶然发现一株蓝粒小麦，这株特殊的小麦成为团队深耕特色功能小麦研究的起点。抱着探索与创新的初心，科研人员四处搜集黑、红、蓝等不同籽粒颜色的特色小麦资源，开展杂交育种研究，从此踏上了长达30余年的科研“长征”。1998年，团队培育的“河东乌麦526”通过山西省审定，成为国内较早审定的半冬性黑小麦品种，一举开创了区域黑小麦育种的先河，也为我国特色小麦育种事业奠定了重要基础。
据于章龙介绍，在长期研究中，团队深刻认识到特色小麦产业发展曾面临诸多困境。一方面，消费者长期习惯精米精面，对富含营养的黑小麦接受度不高；另一方面，加工技术滞后、产业链断裂等问题，让优质特色小麦难以转化为高附加值产品，产业发展步履维艰。但随着我国从“粮食安全”向“食物健康”转型，国民饮食从“吃饱”迈向“吃好、吃健康”，富含花青素、膳食纤维、优质蛋白及硒、锌、铁等微量元素，具备抗氧化、增强免疫力等功效的功能小麦，逐渐成为小麦产业升级的新赛道。
“藏粮于技、服务民生、强农兴农”，这是团队一直坚守的初心与动力。团队成员扎根田间地头，不畏育种周期长、筛选难度大的挑战，一代代接力传承，不断丰富种质资源、突破技术瓶颈。如今，团队已建成拥有898份资源的黑小麦种质库，年创制新种质800余份、选育稳定品系30余个，累计审定黑小麦品种7个，其中3个实现高效成果转化，选育品种在山西南部、山东、河南等地累计种植面积达5万余亩，让特色功能小麦在黄淮海小麦主产区落地生根。
让品种天生适配加工
传统小麦育种往往遵循“先选育品种、再寻找用途”的思路，易出现品种与市场需求脱节、加工适配性差等问题。针对这一行业短板，团队创新提出“逆向育种”理念，打破传统育种模式，以终端加工需求、市场消费导向倒推育种目标，将加工特性、营养指标、专用功能与选育过程深度融合，实现“按需育种、精准选育”。
“市场需要什么样的小麦，我们就培育什么样的品种；食品企业需要什么原料，我们就定向选育什么种质。”于章龙介绍，逆向育种的核心是精准性与专用性，通过筛选具有目标性状的亲本进行杂交，结合田间表现与室内品质检测，逐代筛选稳定品系，让培育出的新品种从诞生之初就适配加工、贴合市场。
基于这一创新思路，团队选育出一系列性状优良、用途明确的特色小麦新品种，面向馒头、面条、面包等蒸煮焙烤食品，培育出蛋白质、铁、锌含量丰富的中强筋黑小麦品种运黑161、红小麦品种运黑1619；面向蛋糕、饼干等糕点加工，培育出富硒、颜色深的中弱筋蓝小麦品种运黑14207、运黑17202；面向啤酒、汤圆、油茶等糯性食品生产，培育出运糯32号、运紫糯1号、运紫糯8号等糯小麦新品种。
小麦育种是一场与时间的赛跑，一个新品种从杂交配组到通过审定，往往需要10年左右的时间。在漫长的选育过程中，团队攻克了诸多技术难关。黑小麦性状易分化，秸秆、穗部、籽粒颜色稳定性差，难以满足品种审定“稳定、一致、特异”的严苛标准，这是育种过程中最大的难题。同时，育种周期长，要求科研人员具备前瞻性眼光，确保审定后的品种能适配未来市场需求。目前，运黑161、运糯32号已成功转化给河南、山东等地种业企业，转化金额11万元；运黑1619新品种经营权实现转化，让科研成果真正转化为产业效益，为种植户与企业带来实实在在的收益。
使黑小麦变身高端食品
黑小麦营养丰富，但在加工领域长期面临适口性差、营养物质不稳定、保质期短等痛点，麸皮粗糙影响口感、花青素易流失、产品易变质等问题，成为制约产业发展的“最后一公里”。为打通这一壁垒，团队聚焦加工关键技术研发，以现代生物加工技术为核心，实现工艺创新重大突破。
针对黑小麦全麦粉适口性差的问题，团队创新采用萌芽、生物发酵结合超微粉碎技术，对麸皮进行精细化再加工，大幅提升全麦粉的细腻度与口感，同时最大程度保留皮层中的花青素、膳食纤维等营养成分；围绕营养不稳定难题，开展麸皮稳定化、功能性萌芽粉制备技术研究，通过粉末包合、喷雾干燥等工艺，让黑小麦中的功能成分保持活性；为拓展食用人群，研发生物发酵降解过敏源技术，降低小麦致敏性，提升产品安全性。
在技术创新的支撑下，团队形成了专利化、标准化、实用化的技术体系。截至目前，团队授权黑麦芽粉制备、山药油茶加工、高品质鲜湿米粉制作等国家发明专利3项，全部实现成果转化，转化金额36万元；申报发芽黑小麦黄酮测定、麦麸营养粉制备等发明专利，为黑小麦副产物综合利用提供技术支撑。同时，团队在Journal of Food Science and Technology、《中国粮油学报》《核农学报》等国内外高水平期刊发表论文20余篇，为特色小麦初加工与精深加工提供了坚实的理论依据。
硬核技术激活产业价值，团队与山西恒惠食品、山西隆御祥食品、运城市三馨食品等多家企业开展深度产学研合作，依托自主选育的特色小麦品种，开发出富硒黑小麦全粉、黑小麦列巴、黑小麦蛋糕、糯小麦油茶、全粉花卷等4大类10余种产品。这些产品兼具营养与口感，深受市场欢迎，年销售额累计500余万元，助力企业增收1030余万元，让曾经“难加工、难销售”的黑小麦，变身走进千家万户的高端健康食品。
让科技麦香惠及民生
站在“十五五”开局的新起点，于章龙表示，团队将继续坚守初心、守正创新，以“逆向育种”为核心，融合现代生物技术，定向培育慢升糖、高纤、低致敏等市场亟需的功能小麦新品种；持续深化加工技术研发，拓展特医食品、功能主食等高附加值产品，提升谷物副产物综合利用率；进一步加强科企合作，完善全产业链体系，扩大种植规模与市场覆盖面，让更多优质特色小麦走进百姓餐桌。
“良种+良法+良企+良市”，是山西农大特色小麦团队实现产业突破的关键密码。多年来，团队摒弃“重育种、轻推广、弱加工”的传统科研模式，构建起“科研—生产—加工—市场”的全产业链发展模式，实现了产业需求引导科研创新、科研成果支撑产业升级的良性循环。
从一株蓝粒小麦到全产业链产业，从田间试验到国内领先成果，山西农业大学优质特色小麦选育与加工团队用他们的坚守与创新，诠释了农业科研工作者“强农兴农”的使命担当。未来，团队将继续扎根三晋大地，以科技赋能种业振兴，以特色产业助力乡村振兴，以健康主粮服务健康中国战略，让一粒粒承载科技与营养的功能小麦，在神州大地绽放新的光彩，为我国粮食产业高质量发展贡献更大力量。
科学导报记者 杨洋
