——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
深秋,江蘇沭陽縣青伊湖農(nóng)場,沉甸甸的稻穗壓彎了枝頭。這片金色的“海洋”,是中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋研究組的試驗(yàn)田,在這里,他們培育的水稻新品種——嘉優(yōu)中科1號(hào),正等待收割。
“平均畝產(chǎn)911.3公斤,這一運(yùn)用’分子模塊設(shè)計(jì)’技術(shù)育成的水稻新品種,對(duì)引領(lǐng)我國育種技術(shù)體系的升級(jí)換代,保障我國糧食生產(chǎn)安全,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。”現(xiàn)場實(shí)收測產(chǎn)后,專家組如是評(píng)判。
長江中下游稻區(qū)是我國重要的水稻主產(chǎn)區(qū),歷史上一直是水稻育種水平和生產(chǎn)水平非常高的地區(qū)。但近20年來,該地區(qū)水稻產(chǎn)量進(jìn)入緩慢增長期,究其原因,主要是品質(zhì)差、抗病性弱、主栽品種退化嚴(yán)重。培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水稻新品種,迫在眉睫,然而長期以來,常規(guī)育種面臨育種周期長(一般需要10年以上)、品種間遺傳多樣性狹窄、效率較低、存在很大的盲目性和經(jīng)驗(yàn)性等瓶頸問題,很難選育出突破性優(yōu)異品種。
“分子模塊設(shè)計(jì),簡單說即分子育種。”李家洋解釋,不同品種的水稻有不同的特性,有的抗倒伏,有的抗蟲,有的更高產(chǎn),這些特性通常由某些基因決定??傻降资恰罢l”在某一方面擁有其他人無可比擬的優(yōu)勢?分子模塊設(shè)計(jì)技術(shù),就是通過基因分析確定這些水稻品種的與眾不同之處,進(jìn)而為雜交育種提供更精準(zhǔn)的選擇。
“與常規(guī)育種技術(shù)相比,這一育種新方法克服了育種周期長,偶然性大和育種效率低下等缺點(diǎn),可以對(duì)當(dāng)前應(yīng)用的品種缺點(diǎn)進(jìn)行精確改良和容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)良基因(性狀)的聚合?!崩罴已笳f。有關(guān)研究成果表明,利用該方法每一代的雜交育種周期有望從現(xiàn)在的8年縮短至3—5年。
精準(zhǔn)“發(fā)力”,嘉優(yōu)中科1號(hào)利用嘉恢306恢復(fù)系作為底盤品種,導(dǎo)入了理想株型分子模塊、抗稻瘟病分子模塊和早熟模塊,選育出了優(yōu)良恢復(fù)系—中科嘉恢1號(hào),并同不育系嘉66A配制育成嘉優(yōu)中科1號(hào)。2016年,嘉優(yōu)中科1號(hào)在江蘇沭陽進(jìn)行了萬畝連片示范片,獲得巨大成功:2016年11月3日,江蘇省農(nóng)委組織專家實(shí)測900畝,平均畝產(chǎn)843.4公斤,比當(dāng)?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)200公斤/畝以上。按每公斤稻谷2.8元計(jì),在不增加任何成本的條件下,每畝可以增收560元以上。
不僅如此,采用了“分子模塊設(shè)計(jì)”育種技術(shù)的嘉優(yōu)中科1號(hào)還具有更佳理想的株型株葉形態(tài):苗期起發(fā)快、株高適中、植株緊湊、生長清秀、分蘗力中等、成穗率較高、劍葉挺拔直立、穗大粒多、結(jié)實(shí)率較高、谷粒金黃色、成熟一致、熟期轉(zhuǎn)色好、抗倒性強(qiáng)。田間調(diào)查表現(xiàn)病害輕。
高產(chǎn)、多抗、早熟、矮稈抗倒?!凹蝺?yōu)中科1號(hào)既實(shí)現(xiàn)了超高產(chǎn)和抗性提升的完美結(jié)合,又實(shí)現(xiàn)了種植區(qū)域北移,在長江中下游地區(qū)有著廣闊的推廣前景,未來可在長江以北可作一季中稻,在長江以南可作單季晚稻或連作晚稻。”專家們表示。
李家洋透露,經(jīng)過精心設(shè)計(jì),目前研究所已經(jīng)育成了嘉優(yōu)中科1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)三個(gè)雜交粳稻新品種,并分別通過2016年上海市、江西省和浙江省審定,同時(shí)嘉優(yōu)中科系列后續(xù)新組合也正在參加不同省的區(qū)試。
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