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躬身阡陌 只為稻菽千重

發(fā)布時間:2022-04-18 10:21:00來源: 光明網(wǎng)-《光明日報》

  【總書記關心的民生事⑦】

  傾聽新時代育種人的心聲與追求——

  躬身阡陌 只為稻菽千重

  編者按

  種子是我國糧食安全的關鍵,也是農(nóng)業(yè)的“芯片”。近日,習近平總書記在海南考察時,來到位于三亞市崖州灣科技城的崖州灣種子實驗室考察調(diào)研,并強調(diào):“只有用自己的手攥緊中國種子,才能端穩(wěn)中國飯碗,才能實現(xiàn)糧食安全。種源要做到自主可控,種業(yè)科技就要自立自強。”

  如何不負習近平總書記殷殷囑托,把科研育種這件“有養(yǎng)育中華民族的戰(zhàn)略意義”的大事辦好?全國種業(yè)工作者怎樣繼承和發(fā)揚胸懷祖國、服務人民的優(yōu)秀品質(zhì),勇攀農(nóng)業(yè)科技高峰?我們與您共同聆聽新時代育種人的奮斗故事,從中感受一種情懷,一股信心,一腔熱望。

  國家南繁科研育種基地,位于海南省,是國家重要的農(nóng)業(yè)科研平臺。自20世紀50年代建立全國育種基地以來,南繁基地已成為我國新品種選育的“孵化器”和“加速器”、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用種的“調(diào)節(jié)庫”和種子質(zhì)量天然的“鑒定室”。

  每年,都有大量農(nóng)業(yè)科技專家、學者從天南地北趕來從事育種工作,“一邊當農(nóng)民,一邊搞科研”。在南繁人看來,為了讓中國種子譜系更全面、種源更加自主可控,每一分努力都值得。

  中國農(nóng)業(yè)科學院水稻分子設計技術與應用創(chuàng)新團隊首席專家徐建龍:

  分子育種,把更多優(yōu)異基因挖出來

  我是20世紀六七十年代成長起來的。那時候,我們國家的水稻基本上以農(nóng)家品種為主,產(chǎn)量很低,但系統(tǒng)的水稻育種道路已經(jīng)開始了。比如,把高稈的水稻品種矮化,水稻單產(chǎn)迎來了第一次飛躍。但由于缺乏技術,老一輩育種家只能憑肉眼觀察水稻性狀進行育種。

  20世紀90年代,我進入浙江省農(nóng)科院做常規(guī)育種,靠的就是一把尺子、一個本。90年代后期,植物分子標記技術開始發(fā)展起來,我想著,要是把這個新技術用到水稻育種中,肯定會產(chǎn)生巨大的推動作用。于是,我迅速調(diào)整研究方向,把重點轉移到了水稻分子育種上。水稻分子育種,是將分子生物學技術應用于育種中,在分子水平上操作控制水稻性狀的基因。用這種方式育種,首先得了解促使水稻表現(xiàn)出某種性狀的基因是什么,用分子手段定位、分析、挖掘,然后將具有各種優(yōu)異性狀的基因聚合起來,再結合常規(guī)育種方法培育出具有優(yōu)良性狀的種子。

  以往的分子標記研究都是在實驗室里做,但育種工作與實驗室工作是不一樣的。為了確保實驗室和育種工作之間的有機銜接,我們開發(fā)出了一種回交導入系的分子育種模式,提高了基因挖掘與分子育種的效率。

  這也在一定程度上反映了我國育種科研的現(xiàn)狀:我國水稻功能基因組研究國際領先,現(xiàn)已克隆了近4000個功能基因。其中很多基因都是通過突變體和實驗群體克隆出來的,限制了其在育種上的利用價值。

  圍繞水稻復雜性狀的分子設計育種理論與技術的重要科學問題,我們逐步建立全新的水稻分子設計育種信息平臺和設計技術,開展綠色超級稻種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育。

  當今,我國水稻產(chǎn)量已得到了很大提升。在這種情況下,開發(fā)新的耕地資源顯得尤其重要。以往的水稻育種研究很少涉及耐鹽堿性狀,習近平總書記去年10月在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術產(chǎn)業(yè)示范區(qū)考察調(diào)研時強調(diào),“由治理鹽堿地適應作物向選育耐鹽堿植物適應鹽堿地轉變,挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力”,為我們指明了前進方向。

  按照總書記的囑托繼續(xù)努力,建設成服務全國的南繁硅谷,我們有信心。

  作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點實驗室成員、南京農(nóng)業(yè)大學教授劉喜:

  往返20年,深刻體會到肩上責任

  4月的三亞,熱浪滾滾。站在田里,沒一會兒就汗流浹背。20年前的這個時候,我第一次到海南參加南繁收種工作。當時睡了20天像吊床一樣的鋼絲床,收種結束后就回南京了,對南繁沒有太多理解,只覺得工作和生活都太艱苦。

  那時,南繁規(guī)模不大,機械化水平較差,大部分試驗田都是靠牛耕整,而栽秧基本上是租哪個農(nóng)戶的地,就由哪個農(nóng)戶負責。2005年,我們找到了現(xiàn)在的南繁基地——椰林鎮(zhèn)城東村安馬洋,也就是現(xiàn)在的國家南繁核心區(qū)。在核心區(qū)中,無論是育種環(huán)境,還是生活環(huán)境,都得到極大改善。隨著團隊規(guī)模不斷擴大,試驗規(guī)模也不斷擴大。學校還在崖州灣成立了三亞研究院,開展南繁服務工作。

  南繁是水稻遺傳育種工作的必要一環(huán)。每年11月底我們在南京收獲水稻后,都要到海南島種植收獲的育種材料,加快育種進程,縮短育種年限。于是,我們就像候鳥一樣,冬天在海南,夏天在南京,一心培育水稻。

  2011年3月的一天,我在南繁育種基地田間觀察時,在10多萬株水稻中發(fā)現(xiàn)8株水稻出現(xiàn)褐色壞死斑點。我把褐色水稻結的種子拿到南京繼續(xù)繁殖、研究。連續(xù)種了兩代后,褐色水稻終于穩(wěn)定遺傳下來。2013年年初,我把它作為一個新的突變體材料向團隊負責人萬建民院士匯報,萬院士決定作為一個項目開始研究。經(jīng)歷8年深入研究后,我們成功克隆出調(diào)控水稻先天免疫的新基因,揭示了該基因影響水稻苗期稻瘟病抗性的分子機制,發(fā)現(xiàn)了水稻依靠鈣離子通道激發(fā)自身免疫系統(tǒng)抵抗稻瘟的內(nèi)在本質(zhì)。

  南繁基地的工作,就是把帶來的一批種子變成新一批種子的過程。播種和插秧比較煩瑣,要確保所有材料對號入座,不能出錯;雜交配組也是一樣,親本不能搞錯,每天中午要守著水稻花開的時候授粉。其中的辛苦,只有育種人知道。

  往返20年,我深刻體會到自己肩上的責任?,F(xiàn)在,人們生活越來越好,吃得越來越健康美味。我們團隊也會繼續(xù)前行,追求選育更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)的水稻新品種。

  中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院國家玉米改良中心副教授宋偉彬:

  靠自己,才能在種業(yè)創(chuàng)新路上走得更遠

  幾天來,我的腦海里時?;厥幹暯娇倳浽谘轮轂撤N子實驗室考察調(diào)研時的講話。滾燙的囑托鼓舞人心、催人奮進,給我們一線科研人員提出了新的要求、指明了前進方向。

  我在碩博、博士后階段均從事玉米遺傳育種研究,近幾年,又圍繞籽粒灌漿遺傳調(diào)控機理解析和單倍體育種技術創(chuàng)新開展深入研究,挖掘出了OS1、Mn6、ZmCTLP1等關鍵基因,助力產(chǎn)量性狀遺傳改良;圍繞單倍體育種技術環(huán)節(jié)中誘導率低的“關鍵卡點”,克隆了新的單倍體誘導基因ZmPLD3,這將大大加快玉米遺傳改良進程。然而,我也意識到,要使玉米產(chǎn)量大幅持續(xù)提升并非易事,需要更多新技術突破和綜合運用才能實現(xiàn)。

  在中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院國家玉米改良中心賴錦盛教授玉米分子育種團隊,我積極參與多項關鍵育種技術研發(fā)。一方面負責玉米遺傳轉化平臺,創(chuàng)制出了優(yōu)良的抗蟲玉米ND207,為玉米“保產(chǎn)”提供技術保障;另一方面,協(xié)助團隊負責人開展基因編輯技術的創(chuàng)新研究。

  基因編輯技術是生物育種領域的顛覆性技術,但該技術的核心專利——編輯器被美國等少數(shù)國家所壟斷。面對這個“卡脖子”難題,我們團隊成立攻關小組,經(jīng)過近五年努力,終于研發(fā)出了我國擁有自主知識產(chǎn)權的基因編輯器Cas12i和Cas12j,在水稻、玉米、大豆、豬等多個農(nóng)業(yè)生物中具有基因編輯活性,完全滿足當前我國基因編輯產(chǎn)業(yè)化的要求,且不受國外專利限制。通過這項研究,我們更加意識到,必須依靠自己、強大自己,才能在種業(yè)創(chuàng)新路上走得更遠。

  海南省崖州灣種子實驗室是海南省為支撐國家“南繁硅谷”戰(zhàn)略和種業(yè)發(fā)展而設立的新型研發(fā)機構,中國農(nóng)業(yè)大學三亞研究院是其重要組成部分。我們團隊積極參與崖州灣種子實驗室建設,圍繞玉米種業(yè)科技創(chuàng)新,在多個研究方向持續(xù)取得進展。作為一名一線科研人員,我將不負總書記囑托,攻堅克難、久久為功,為打好種業(yè)翻身仗貢獻自己的光和熱。

  項目團隊:

  光明日報記者 張勝、陳怡、王曉櫻、王建宏、張文攀、王勝昔、嚴圣禾、龍軍、趙嘉偉、王斯敏

    光明日報通訊員 杜克成、劉軍旗

(責編: 李雨潼)

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