在水稻起源之地,先進的基因組技術可能將徹底改變這種古老作物的未來。
中國科學家如拼搭樂高積木般,將超高產、品質改良和抗性提升等優秀基因“模組”“組裝”成了一種前所未見的超級水稻。
／／水稻大豐收：平均畝產900公斤以上
10月31日,在江蘇省沭陽縣青伊湖農場,名為“嘉優中科1號”的超級水稻迎來了豐收。 研究團隊成員、中國科學院遺傳與發育生物研究所副研究員劉貴富正緊張地指揮著稻田的收割和測產。
他希望畝產達到850公斤,比當地栽培的主要稻種產量高30%以上。 在自然種植的條件下,達到這一畝產目標是巨大的挑戰。
測產結果讓他喜出望外:不管是傳統手插秧,還是更節約人力的直接播種,平均畝產都達到了900公斤以上。
按當地農時,“嘉優中科1號”算一季中稻,在此地試種頗有深意:雖然這種新水稻適宜在長江中下游地區種植,但科學家特意將種植區域北移,以驗證它在水稻生長期較短的地區,其優點能否充分發揮。
結果令人滿意:在寒流到來之前,它已和現有稻種相繼成熟。
“嘉優中科1號”株高適中,葉片挺拔,稻籽已然金黃,但莖稈還是青色,用行家的話說,這樣能“抗早衰、抗倒伏”。
／／不需要轉基因：“分子模組設計”育種技術
當前,一個基因(技術)就意味著一個產業。 在未來的農業生物改良中,相關基因和關鍵技術的突破將帶來難以估量的經濟效益。
近年來,歐洲、美國、澳大利亞等國家紛紛出臺國家級研究計畫,在農業生物技術領域展開競爭。
中國政府高度重視農業生物技術發展。
“嘉優中科”系列新品種背後,就是中國科學院13項戰略性先導科技專項(A類)之一“分子模組設計育種創新體系”,其定位是“解決關係國家長遠發展的重大科技問題”。
中科院院士李家洋說,“分子模組設計”育種技術與轉基因無關。 因為,它不存在基因剪輯,也沒有引入外來基因等,而是在水稻天然基因裡篩選“優質”基因,然後利用“分子模組設計”育種技術,極大提高了育種精准度和效率。
／／育種技術：傳統與革新的結合
李家洋說,“分子模組設計”育種是世界作物遺傳改良領域最先進的技術,這意味著“中國科學家已在現代育種理論研究方面躋身世界前列”。
20年來,長江中下游主產區在高產栽培的條件下,水稻產量進入了一個緩慢增長期,存在著品質較差、抗病性弱、主栽種品種退化嚴重等問題,由此也帶來了抗生素和農藥濫用等一系列問題。
劉貴富從事了30多年的田間育種工作。在他看來,產量和早熟、優質、抗病蟲等優良性狀之間一直存在著很大矛盾。而“分子模組設計”育種可以精確改良缺點,聚合多個優點,是育種技術的一次“升級換代”。
不過，傳統育種方法並不會被替代。
劉貴富說,“分子模組設計”育種技術目前還需要與傳統育種方法相結合,“比如在親本材料間雜交、後期材料表型的鑒定等環節,兩者是共通的。”
在試種的過程中,當地的種糧大戶發現,與當地主栽稻種相比,“嘉優中科1號”的生長週期稍有縮短或相仿,產量明顯增加,但化肥和農藥總量卻沒有增加。
這是最讓劉貴富高興的事:“任何育種技術要保障糧食安全和農業可持續發展,歸根到底離不開農民。只有農民願意種、讓農民獲得很好的經濟效益,這樣的新品種才有意義。”
目前,“嘉優中科1號”正在各地大面積推廣。該研究課題負責人、中科院院士李家洋說,這一突破性技術育成的新稻種具有引領作用,對指導未來作物遺傳改良、保障國家糧食安全具有重大戰略意義。
實習編輯：于明月
編輯：張程
責任編輯：張磊
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網上收聽：央廣網（www.cnr.cn或country.cnr.cn）
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劉貴富從事了30多年的田間育種工作。在他看來,產量和早熟、優質、抗病蟲等優良性狀之間一直存在著很大矛盾。而“分子模組設計”育種可以精確改良缺點,聚合多個優點,是育種技術的一次“升級換代”。
不過，傳統育種方法並不會被替代。
劉貴富說,“分子模組設計”育種技術目前還需要與傳統育種方法相結合,“比如在親本材料間雜交、後期材料表型的鑒定等環節,兩者是共通的。”
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