既稳产又保护环境 绿色超级稻背后有什么奥秘?
时间:2019-05-06 16:26 来源:网络整理 作者:ponay 点击:

  有了回交育种群体,下一步就是继续筛选它们。

  项目共在亚洲和非洲18个目标国家审定品种78个,目前这些品种正在各个目标国家稳步推广应用。根据各个目标国参加单位反馈的推广面积和绿色超级稻种子的生产数量,推算绿色超级稻品种在亚洲和非洲目标国家的累计种植面积达到了612万公顷,使160万小农户受益。

  “它的技术路线核心之处,是把常规育种技术中的杂交回交和表型选择,种质资源中有利基因的发掘和利用,重要农艺性状遗传机理等方面,整合成一个技术体系,效率极高。”黎志康说。

  近年来,我国科技发展势头良好,重大成果层出不穷,但原始创新和关键核心技术方面还有较大提升的空间。科技创新怎样才能不断突破,为我国高质量发展提供强大动力?从本期起,科技版推出“关键核心技术攻关记”,挑选一批攻克关键核心技术的优秀案例,讲述创新故事,启迪创新思考。

  绿色超级稻背后什么奥秘

  “具有利用价值的农作物遗传资源、多样性基因都在种质资源库里,就像一个庞大的基因银行。育种依赖于物种内的遗传多样性,保存这个遗传多样性,就是保存未来育种的基因资源。”黎志康说。

  此外,项目在中国的西南五省份培育绿色超级稻品种62个并大面积推广。

  “我当时说,我没有经费,但我能贡献一个好的想法,如果你们按照这个思路来,经费一定会来的。”经过深思熟虑,与会的科学家认可了黎志康的技术路线,并开始实施。没想到,当年就拿到了国家自然基金委支持的国际合作项目,隔年又获得了农业部的资助。

  整个技术全程都用到了分子标记检测或者DNA测序,这又有何用意?

  此后,黎志康回到国内组织水稻分子育种协作网。1998年,他找来一批我国主要水稻产区或省份最著名的水稻育种家和科学家,在浙江杭州举办了水稻分子育种协作网计划研讨会。

  少打农药、少施化肥,实现水稻生产节水抗旱、优质高产的目标

  筛选的方式有些“极端”。想选耐旱的,就将植株放到极端干旱的条件,保留后代能够存活的植株种子;想选耐盐的,就把植株种到沿海盐渍田中,能存活的一定有好的耐盐性。所有获得的耐旱或者耐盐株系保存下来做遗传分析,就能发掘出耐旱或者耐盐基因。最后把所有有利基因糅合,就是一个新品种。

  什么是绿色超级稻,它有什么特色?记者来到中国农业科学院作物科学研究所,听科研人员讲讲绿色超级稻。

  日前,中国农业科学院主持的“为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻”项目顺利结题,迄今,这个国际农业科技扶贫项目已造福“一带一路”沿线18个国家和地区。

  “所谓绿色超级稻,就是本着绿色发展的新理念,致力于在目标国家和区域实现水稻生产中少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产的目标。”项目牵头人黎志康说。他是中国农业科学院作物科学研究所首席科学家。

  时间回溯到2013年,一场超级台风袭击了菲律宾中部,农民赖以生存的椰子树被损毁,大片稻田被海水淹没。海水退后,当地的品种绝收,但仍有一小片绿色的稻田——正在试种的绿色超级稻顽强地挺立着。这给为生计发愁的人们带来了希望。

  绿色超级稻发挥效应,这是众多案例中的一个。

  “我们希望,导入一小部分的外来优秀基因,同时保留大部分(75%以上)现有品种的基因,这样就能维持现有品种绝大多数好的基因和性状。”黎志康说,好比篮球团队有20个人,有十二三个人能力很强,就不动他们,把另外几个不是太好的替换成好的,这样能使团队更强。

  获得绿色超级稻的种子后,当地农民自发开始试种和推广。农民的反馈非常好:“即使在我的旱作农田里,它依然表现良好,就算3周不下雨,我的收成依然很好。”“除了抗逆性强和高产,绿色超级稻8号还是一个早熟品种。”“它的米质较好,比我以前种过的水稻品种高产,它还抗病虫害。近期,我们已开始以有机肥料替代化肥”……

  为什么偏偏只导入一小部分?

  早在上世纪90年代初,黎志康就有一个庞大的设想,将水稻性状的遗传理论研究应用于育种实践。他写了一个组建并实施亚洲水稻分子育种协作网的提案,寄给领域内国际著名的5位科学家征求意见。收到的回复是:“你这个想法很好,但是太雄心勃勃了,你不太可能做出来。”但黎志康没有因此放弃。

  “主要是为了建立材料信息平台。传统育种选种,不产生任何遗传信息,主要是凭经验的。”黎志康解释,“但是,我们的育种过程通过分子标记检测或者DNA测序,每个育种后代中进去了哪些基因,进去后获得了哪些性状,这些性状是哪些基因控制的,来自哪些染色体,来自哪个供体,全部清清楚楚。我们不是靠经验,全部信息是有累积的。”

  谈到科研心得,黎志康认为,水稻育种格外需要交叉学科的支撑,研究人员既要懂分子生物学,还要通晓遗传学、植物生理学、植物病理学等学科。“作为农业科学家,我们既有机会挑战理论,又能够实现应用,让农民受益,这样的研究生涯还有什么遗憾的?!”

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