既穩產又保護環境 綠色超級稻背後有什麽奧秘?

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-05-21 00:55:58
瀏覽次數 175

既穩產又保護環境,助力糧食安全和減貧

綠色超級稻背後有什麽奧秘(科技視點·“關鍵核心技術攻關記”之一)

既穩產又保護環境 綠色超級稻背後有什麽奧秘?

黎誌康(中)在尼日利亞田間指導該國國家穀類作物研究所的育種家。

中國農業科學院作物科學研究所供圖

近年來,我國科技發展勢頭良好,重大成果層出不窮,但原始創新和關鍵核心技術方麵還有較大提升的空間。科技創新怎樣才能不斷突破,為我國高質量發展提供強大動力?從本期起,科技版推出“關鍵核心技術攻關記”,挑選一批攻克關鍵核心技術的優秀案例,講述創新故事,啟迪創新思考。

——編 者

日前,中國農業科學院主持的“為非洲和亞洲資源貧瘠地區培育綠色超級稻”項目順利結題,迄今,這個國際農業科技扶貧項目已造福“一帶一路”沿線18個國家和地區。

什麽是綠色超級稻,它有什麽特色?記者來到中國農業科學院作物科學研究所,聽科研人員講講綠色超級稻。

少打農藥、少施化肥,實現水稻生產節水抗旱、優質高產的目標

時間回溯到2013年,一場超級台風襲擊了菲律賓中部,農民賴以生存的椰子樹被損毀,大片稻田被海水淹沒。海水退後,當地的品種絕收,但仍有一小片綠色的稻田——正在試種的綠色超級稻頑強地挺立著。這給為生計發愁的人們帶來了希望。

獲得綠色超級稻的種子後,當地農民自發開始試種和推廣。農民的反饋非常好:“即使在我的旱作農田裏,它依然表現良好,就算3周不下雨,我的收成依然很好。”“除了抗逆性強和高產,綠色超級稻8號還是一個早熟品種。”“它的米質較好,比我以前種過的水稻品種高產,它還抗病蟲害。近期,伊人影院已開始以有機肥料替代化肥”……

綠色超級稻發揮效應,這是眾多案例中的一個。

水稻的可持續生產,是許多亞洲和非洲國家糧食安全和減貧的關鍵。麵對近年來全球極端氣候的頻繁出現,亞洲和非洲部分地區的水稻生產能力變得非常脆弱。提高亞洲和非洲大部分雨養地區的水稻生產能力,維持全球灌溉稻田的稻米生產力,成為全球水稻育種家麵臨的一大挑戰。

“所謂綠色超級稻,就是本著綠色發展的新理念,致力於在目標國家和區域實現水稻生產中少打農藥、少施化肥、節水抗旱、優質高產的目標。”項目牽頭人黎誌康說。他是中國農業科學院作物科學研究所首席科學家。

綠色超級稻項目正式啟動於2008年,是新中國成立以來由我國科研機構和科學家主持的最大國際農業科技扶貧項目,聯合了國內外58家(國外26家和國內32家)水稻研究單位。

項目共在亞洲和非洲18個目標國家審定品種78個,目前這些品種正在各個目標國家穩步推廣應用。根據各個目標國參加單位反饋的推廣麵積和綠色超級稻種子的生產數量,推算綠色超級稻品種在亞洲和非洲目標國家的累計種植麵積達到了612萬公頃,使160萬小農戶受益。

此外,項目在中國的西南五省份培育綠色超級稻品種62個並大麵積推廣。

其技術路線,是把常規育種技術和其他技術整合成技術體係,效率極高

綠色超級稻背後究竟有什麽奧秘?

“它的技術路線核心之處,是把常規育種技術中的雜交回交和表型選擇,種質資源中有利基因的發掘和利用,重要農藝性狀遺傳機理等方麵,整合成一個技術體係,效率極高。”黎誌康說。

黎誌康說,想讓綠色超級水稻擁有最優良的基因組合,就要在現有優良品種的基礎上,把其所缺少的目標優良基因“植入”,培育出一批保留原有高產品種的優良性狀但獲得不同新的綠色性狀組合的優異後代。

“一支籃球隊本身已經很優秀了,但為了更好,就要吸納其他優秀的隊員,形成一個無懈可擊的組合。”黎誌康打了個比方。

優良基因從哪裏來?

“具有利用價值的農作物遺傳資源、多樣性基因都在種質資源庫裏,就像一個龐大的基因銀行。育種依賴於物種內的遺傳多樣性,保存這個遺傳多樣性,就是保存未來育種的基因資源。

不過,全世界保存了那麽多農作物種質資源,其中95%卻從來沒有在育種時利用過。“這些沒有利用過的種質資源裏就沒有能夠提高產量和抗性的基因嗎?不是的。盡管知道它裏麵有好的基因,但是人們不知道怎麽去挖掘。”黎誌康說,“我的想法是,把現有優良品種作為受體親本,利用回交育種來挖掘種質資源中的有利基因。”

什麽是回交育種?

傳統雜交是父本和母本結合,產生的雜種一代各占它們基因的50%。如果再把雜種一代與母本雜交,產生的後代中父本基因隻占25%,再與母本回交一次,產生的後代中父本基因隻占12.5%。用這種方式,把父本優良基因的一小部分導入現有品種。

為什麽偏偏隻導入一小部分?

聲明:本網所有文章(包括圖片和音視頻資料)係出於傳遞更多信息之目的,且明確注明來源和作者,不希望被轉載的媒體或個人可與伊人影院聯係,伊人影院將立即進行刪除處理。所有文章僅代表作者觀點,不代表本站立場。