绿色超级稻背后有什么奥秘(科技视点·“关键核心技术攻关记”之一)

时间:2019-05-10 00:49 来源:网络整理 作者:admin

原标题:绿色超级稻背后有什么奥秘(科技视点·“关键核心技术攻关记”之一)

黎志康(中)在尼日利亚田间指导该国国家谷类作物研究所的育种家。

中国农业科学院作物科学研究所供图

近年来,我国科技发展势头良好,重大成果层出不穷,但原始创新和关键核心技术方面还有较大提升的空间。科技创新怎样才能不断突破,为我国高质量发展提供强大动力?从本期起,科技版推出“关键核心技术攻关记”,挑选一批攻克关键核心技术的优秀案例,讲述创新故事,启迪创新思考。

——编 者

日前,中国农业科学院主持的“为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻”项目顺利结题,迄今,这个国际农业科技扶贫项目已造福“一带一路”沿线18个国家和地区。

什么是绿色超级稻,它有什么特色?记者来到中国农业科学院作物科学研究所,听科研人员讲讲绿色超级稻。

少打农药、少施化肥,实现水稻生产节水抗旱、优质高产的目标

时间回溯到2013年,一场超级台风袭击了菲律宾中部,农民赖以生存的椰子树被损毁,大片稻田被海水淹没。海水退后,当地的品种绝收,但仍有一小片绿色的稻田——正在试种的绿色超级稻顽强地挺立着。这给为生计发愁的人们带来了希望。

获得绿色超级稻的种子后,当地农民自发开始试种和推广。农民的反馈非常好:“即使在我的旱作农田里,它依然表现良好,就算3周不下雨,我的收成依然很好。”“除了抗逆性强和高产,绿色超级稻8号还是一个早熟品种。”“它的米质较好,比我以前种过的水稻品种高产,它还抗病虫害。近期,我们已开始以有机肥料替代化肥”……

绿色超级稻发挥效应,这是众多案例中的一个。

水稻的可持续生产,是许多亚洲和非洲国家粮食安全和减贫的关键。面对近年来全球极端气候的频繁出现,亚洲和非洲部分地区的水稻生产能力变得非常脆弱。提高亚洲和非洲大部分雨养地区的水稻生产能力,维持全球灌溉稻田的稻米生产力,成为全球水稻育种家面临的一大挑战。

“所谓绿色超级稻,就是本着绿色发展的新理念,致力于在目标国家和区域实现水稻生产中少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产的目标。”项目牵头人黎志康说。他是中国农业科学院作物科学研究所首席科学家。

绿色超级稻项目正式启动于2008年,是新中国成立以来由我国科研机构和科学家主持的最大国际农业科技扶贫项目,联合了国内外58家(国外26家和国内32家)水稻研究单位。

项目共在亚洲和非洲18个目标国家审定品种78个,目前这些品种正在各个目标国家稳步推广应用。根据各个目标国参加单位反馈的推广面积和绿色超级稻种子的生产数量,推算绿色超级稻品种在亚洲和非洲目标国家的累计种植面积达到了612万公顷,使160万小农户受益。

此外,项目在中国的西南五省份培育绿色超级稻品种62个并大面积推广。

其技术路线,是把常规育种技术和其他技术整合成技术体系,效率极高

绿色超级稻背后究竟有什么奥秘?

“它的技术路线核心之处,是把常规育种技术中的杂交回交和表型选择,种质资源中有利基因的发掘和利用,重要农艺性状遗传机理等方面,整合成一个技术体系,效率极高。”黎志康说。

黎志康说,想让绿色超级水稻拥有最优良的基因组合,就要在现有优良品种的基础上,把其所缺少的目标优良基因“植入”,培育出一批保留原有高产品种的优良性状但获得不同新的绿色性状组合的优异后代。

“一支篮球队本身已经很优秀了,但为了更好,就要吸纳其他优秀的队员,形成一个无懈可击的组合。”黎志康打了个比方。

优良基因从哪里来?

“具有利用价值的农作物遗传资源、多样性基因都在种质资源库里,就像一个庞大的基因银行。育种依赖于物种内的遗传多样性,保存这个遗传多样性,就是保存未来育种的基因资源。”黎志康说。

不过,全世界保存了那么多农作物种质资源,其中95%却从来没有在育种时利用过。“这些没有利用过的种质资源里就没有能够提高产量和抗性的基因吗?不是的。尽管知道它里面有好的基因,但是人们不知道怎么去挖掘。”黎志康说,“我的想法是,把现有优良品种作为受体亲本,利用回交育种来挖掘种质资源中的有利基因。”

什么是回交育种?

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