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種業強芯:培育好種子關乎國計民生

2022-05-25 15:20:24
科學中國人·下旬刊 2022年2期
關鍵詞:除草劑大豆

農作物的產量、質量與種子直接相關。種子是農業的“芯片”,是保障國家糧食安全和促進農業長期穩定發展的基石,是實現鄉村振興戰略的重要力量——

糧食是社稷之本,種業是糧食之基。2022年年初發布的《中共中央國務院關于做好二〇二二年全面推進鄉村振興重點工作的意見》提出要繼續全面實施種業振興行動方案。

種業強芯,科技是根本性的決定力量,關鍵是推動自主創新。近年來,為了把我國的種業發展好,確保“中國糧用中國種”,國家大力實施農業生物育種重大科技項目,開展種源關鍵核心技術攻關,扎實推進創新基地建設,取得了一系列標志性的成果。

轉基因玉米大豆新品種培育成功

2008年以來,我國轉基因重大專項取得了重大進展,在抗蟲耐除草劑玉米研發方面,先后培育了瑞豐125、DBN9936、DBN9858、2A-7、CM8101和CC-2等一批具有產業化前景的抗蟲、耐除草劑轉基因玉米。專項后續還會有抗旱玉米、養分高效玉米等一系列新產品問世,這些成果可以顯著提高玉米產量,幫助農民增收,保障我國糧食安全及重要農產品的供給。

在轉基因大豆新品種的研制方面,我國科研單位和種業公司通過創新大豆遺傳轉化技術,突破大豆轉化難關,將自主產權基因分別轉入大豆,在國內首次培育出高耐草甘膦除草劑大豆,新品種中黃6106和SHZD3201獲得了生產應用安全證書。

環境安全和食用安全評價結果表明,轉基因大豆與非轉基因大豆具有同等的安全性,環境風險可控。相關研究機構利用耐草甘膦轉基因大豆與不同大豆生態區的主栽品種雜交和回交,培育出了高耐草甘膦除草劑且綜合性狀優良的系列新品系,這些新品系農藝性狀突出,田間大面積展示效果良好,為國產耐除草劑轉基因大豆產業奠定了堅實的物質基礎。

超級稻畝產突破1000公斤

超級稻并非指某一種水稻,而是指水稻中的“優等”品種。自1996年我國提出“超級稻育種計劃”以來,以袁隆平院士為代表的眾多超級稻科學家聯合攻關,創造了一次又一次人類糧食生產的新高度。“十三五”期間,超級稻畝產突破1000公斤,成為近幾年我國農業十大標志性成果之一。

科技人員歷經多年潛心研究,終于在超級稻育種理論方法創新、育種材料創制、重大品種培育、配套技術集成等方面取得了重大突破,江蘇、浙江、湖南等地實現多年小面積畝產突破1000公斤。

其中,在品種選育方面,科技人員挖掘了一批優質、抗病、高耐(冷、熱、鹽、旱、淹)、養分高效、籽粒低積累重金屬與高富集有益元素等遺傳調控新基因,創制了華占、春江12等一大批不育系、恢復系,選育了一大批產量高、品質好、抗性強、適應性廣并在生產中大范圍推廣應用的超級稻新品種。在優質高產方面,科技人員從品種特性選育和配套技術集成上發力,力求實現優質高產的協調統一。近年來,新確認的超級稻品種優質率占比高達81%,品種優質化率得到全面提升,適口性進一步改善。超級稻已經成為農業科技自主創新的典范和協同攻關的標桿,為保障我國及世界糧食安全發揮了重要作用。不僅如此,超級稻的推廣應用,對我國鄉村的增產、增收也有著重要意義。

黃瓜、番茄、白菜等蔬菜基因組學研究利用國際領先

我國是世界上最早使用第二代測序技術開展蔬菜基因組研究的國家,中國農業科學院、北京農林科學院、中國科學院遺傳所和華中農業大學等優勢團隊合作,先后繪制完成了黃瓜、番茄、西瓜、大白菜、甘藍等蔬菜作物的全基因組序列圖譜和變異圖譜,在國際上處于領跑地位。在利用組學大數據挖掘重要農藝性狀基因方面,我國也處于世界先進水平,克隆了控制果實品質與調控、株型建成、開花時間、抗病抗逆等重要性狀的上百個重要基因。

其中,來自中國農業科學院蔬菜研究所的一支團隊培育出了新一代保護地、露地等不同生態型的突破性黃瓜新品種8個。新品種在全國累計推廣79.2萬公頃,新增效益高達91.61億元。來自華中農業大學的一支團隊利用高效的分子標記輔助育種技術和創制的優異育種材料,育成了聚合多種抗性、品質優良的番茄新品種10個。育成的“華番12”是國際上首個兼抗青枯病和黃化曲葉病毒病的大果番茄品種。新品種累計推廣面積82萬公頃,新增產值165.7億元,其中近3年推廣面積51.2萬公頃,新增產值105.3億元,經濟、社會和生態效益顯著。

寒地早粳稻優質高產多抗新品種國際領先

寒地早粳稻區是世界第一大粳稻區,水稻種植面積460多萬公頃,約占全國粳稻面積的50%,畝產465公斤,總產3200多萬噸,是我國重要商品糧基地,對保障國家糧食安全意義重大。我國科技人員從新品種選育、關鍵優異種質創新、育種理論探索與技術體系創建與完善等方面歷經20多年研究,在“十三五”時期取得了突破性成果。

我國首次提出“寒地早粳稻早期繁茂多抗新株型”理論,創建完善了具有獨特性的寒地早粳稻育種技術體系,解決了寒地早粳稻理論與技術體系不完善的問題,為寒地早粳稻育種開辟了一條新途徑。研究育成的品種在黑龍江、吉林、內蒙古、新疆等省(自治區)累計推廣面積0.1億公頃,新增利潤206.1億元。相關項目技術難度大、系統性強、創新性突出、社會經濟效益巨大,達到國際同類研究領先水平,極大地推動了寒地早粳稻產業的發展,為提升粳稻育種水平、保障國家糧食安全作出了重大貢獻。

(責編:王芳)

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