傾聽新時代育種人的心聲與追求—— 躬身阡陌 只為稻菽千重

資訊 > 要聞 來源:光明日報 作者: 時間:2022-04-18 13:41:12 編輯:雙魚林
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【總書記關心的民生事⑦】

編者按

種子是我國糧食安全的關鍵,也是農業的“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研,并強調:“只有用自己的手攥緊中國種子,才能端穩中國飯碗,才能實現糧食安全。種源要做到自主可控,種業科技就要自立自強。”

如何不負習近平總書記殷殷囑托,把科研育種這件“有養育中華民族的戰略意義”的大事辦好?全國種業工作者怎樣繼承和發揚胸懷祖國、服務人民的優秀品質,勇攀農業科技高峰?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,是國家重要的農業科研平臺。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”、保障農業生產用種的“調節庫”和種子質量天然的“鑒定室”。

每年,都有大量農業科技專家、學者從天南地北趕來從事育種工作,“一邊當農民,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。

中國農業科學院水稻分子設計技術與應用創新團隊首席專家徐建龍:

分子育種,把更多優異基因挖出來

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家品種為主,產量很低,但系統的水稻育種道路已經開始了。比如,把高稈的水稻品種矮化,水稻單產迎來了第一次飛躍。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,我進入浙江省農科院做常規育種,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,肯定會產生巨大的推動作用。于是,我迅速調整研究方向,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,然后將具有各種優異性狀的基因聚合起來,再結合常規育種方法培育出具有優良性狀的種子。

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狀:我國水稻功能基因組研究國際領先,現已克隆了近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創新和新品種培育。

當今,我國水稻產量已得到了很大提升。在這種情況下,開發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月在黃河三角洲農業高新技術產業示范區考察調研時強調,“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,挖掘鹽堿地開發利用潛力”,為我們指明了前進方向。

按照總書記的囑托繼續努力,建設成服務全國的南繁硅谷,我們有信心。

作物遺傳與種質創新國家重點實驗室成員、南京農業大學教授劉喜:

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戶的地,就由哪個農戶負責。2005年,我們找到了現在的南繁基地——椰林鎮城東村安馬洋,也就是現在的國家南繁核心區。在核心區中,無論是育種環境,還是生活環境,都得到極大改善。隨著團隊規模不斷擴大,試驗規模也不斷擴大。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。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多萬株水稻中發現8株水稻出現褐色壞死斑點。我把褐色水稻結的種子拿到南京繼續繁殖、研究。連續種了兩代后,褐色水稻終于穩定遺傳下來。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。經歷8年深入研究后,我們成功克隆出調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,發現了水稻依靠鈣離子通道激發自身免疫系統抵抗稻瘟的內在本質。

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。我們團隊也會繼續前行,追求選育更高產、更優質的水稻新品種。

中國農業大學農學院國家玉米改良中心副教授宋偉彬:

靠自己,才能在種業創新路上走得更遠

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控機理解析和單倍體育種技術創新開展深入研究,挖掘出了OS1、Mn6、ZmCTLP1等關鍵基因,助力產量性狀遺傳改良;圍繞單倍體育種技術環節中誘導率低的“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,要使玉米產量大幅持續提升并非易事,需要更多新技術突破和綜合運用才能實現。

在中國農業大學農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。一方面負責玉米遺傳轉化平臺,創制出了優良的抗蟲玉米ND207,為玉米“保產”提供技術保障;另一方面,協助團隊負責人開展基因編輯技術的創新研究。

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,經過近五年努力,終于研發出了我國擁有自主知識產權的基因編輯器Cas12i和Cas12j,在水稻、玉米、大豆、豬等多個農業生物中具有基因編輯活性,完全滿足當前我國基因編輯產業化的要求,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,才能在種業創新路上走得更遠。

海南省崖州灣種子實驗室是海南省為支撐國家“南繁硅谷”戰略和種業發展而設立的新型研發機構,中國農業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,圍繞玉米種業科技創新,在多個研究方向持續取得進展。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,為打好種業翻身仗貢獻自己的光和熱。

項目團隊:

本報記者 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

本報通訊員 杜克成、劉軍旗

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