一粒種子可以改變一個(gè)世界,一項(xiàng)技術(shù)能夠創(chuàng)造一個(gè)奇跡。種業(yè)關(guān)系糧食安全、百姓生活、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,重要性不言而喻。中國(guó)科學(xué)院12月22日公布的A類先導(dǎo)專項(xiàng)“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”(種子專項(xiàng))系列科研成果,展示了科研人員經(jīng)過6年奮力攻關(guān),在打造種業(yè)振興“中國(guó)芯”方面取得的系列突破。
專項(xiàng)引領(lǐng):實(shí)現(xiàn)全鏈條體系化突破
“在精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種領(lǐng)域,我們?nèi)〉昧烁采w理論、技術(shù)、產(chǎn)品的全鏈條體系化突破。”種子專項(xiàng)首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士李家洋的話語(yǔ)中充滿自豪。
自2019年11月啟動(dòng)以來(lái),種子專項(xiàng)面向我國(guó)新時(shí)期糧食安全、生態(tài)安全及農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等重大戰(zhàn)略需求,聚焦水稻、小麥等主要農(nóng)作物和魚等動(dòng)物,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)創(chuàng)造增產(chǎn)10%至20%、減投15%至20%和減損15%至20%的動(dòng)植物品種。
針對(duì)我國(guó)東北稻區(qū)及南方雙季稻區(qū)的需求,李家洋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育的“中科發(fā)”系列水稻,精準(zhǔn)聚合了粒型、產(chǎn)量、抗病、抗倒伏、耐鹽堿等一系列優(yōu)良基因。在東北稻區(qū),“中科發(fā)5號(hào)”比當(dāng)?shù)刂髟詢?yōu)質(zhì)品種增產(chǎn)超20%,鹽堿地畝產(chǎn)突破600公斤,2024年躋身全國(guó)常規(guī)水稻推廣面積第五位;在南方稻區(qū),“中科發(fā)早粳1號(hào)”實(shí)現(xiàn)我國(guó)雙季早粳稻品種“零的突破”,讓老百姓提前2到3個(gè)月吃上當(dāng)年的新米。
中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合院內(nèi)外30家優(yōu)勢(shì)單位協(xié)同攻關(guān),挖掘了一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、氮高效利用、抗逆抗病等關(guān)鍵基因與調(diào)控網(wǎng)絡(luò),創(chuàng)制了37個(gè)“一增二減”先導(dǎo)型品種,累計(jì)推廣先導(dǎo)型作物新品種1448萬(wàn)畝,取得顯著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,切實(shí)發(fā)揮了戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)的引領(lǐng)作用。
直面難題:為糧食安全提供前瞻戰(zhàn)略性技術(shù)儲(chǔ)備
如果說基因是生命的代碼,育種科學(xué)家不僅要拿到打開代碼的“鑰匙”,還要成為優(yōu)秀的“程序員”。
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員高彩霞團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多重基因組編輯技術(shù),打破“抗病不高產(chǎn)”的育種魔咒,創(chuàng)制出既抗白粉病又高產(chǎn)的小麥新種質(zhì),獲得我國(guó)首個(gè)口糧作物基因編輯生物安全證書。
面對(duì)我國(guó)大豆進(jìn)口量大、生產(chǎn)力不足等難題,種子專項(xiàng)繪制了全球領(lǐng)先的大豆圖形結(jié)構(gòu)泛基因組圖譜,成功培育出“科豆”“東生”系列等10個(gè)高產(chǎn)高營(yíng)養(yǎng)大豆新品種。
李家洋團(tuán)隊(duì)首次提出并實(shí)踐異源四倍體野生稻快速?gòu)念^馴化的新路徑,攻克野生稻遺傳轉(zhuǎn)化等難關(guān),成功創(chuàng)制出新型四倍體水稻材料,為全球糧食安全提供了前瞻戰(zhàn)略性技術(shù)儲(chǔ)備。
扎根田野:靜待下一個(gè)豐收
曾經(jīng),一代代雜交選育需要8到10年的等待。成功憑的是經(jīng)驗(yàn),也需要運(yùn)氣。
如今,在中國(guó)科研人員手中,育種已變?yōu)橐豁?xiàng)可預(yù)測(cè)、可編程、可定制的精密研究。從田間到餐桌,從作物到水產(chǎn),都能看到新時(shí)代中國(guó)種業(yè)振興的力量。
中國(guó)科學(xué)院院士、植物研究所研究員種康說,針對(duì)化肥過量、病蟲害頻發(fā)、資源約束趨緊等農(nóng)業(yè)痛點(diǎn),種子專項(xiàng)不僅使水稻在氮肥減少20%至30%的情況下產(chǎn)量保持穩(wěn)定,還給小麥裝上“免疫盾牌”,培育出抗赤霉病高產(chǎn)小麥“中科166”,讓農(nóng)藥用量大幅下降,推廣面積已近150萬(wàn)畝。
中國(guó)科學(xué)院院士、水生生物研究所研究員桂建芳團(tuán)隊(duì)培育出具有高產(chǎn)、抗病、節(jié)糧三大優(yōu)勢(shì)性狀的異育銀鯽“中科6號(hào)”候選新品種。相較于底盤品種異育銀鯽“中科3號(hào)”,“中科6號(hào)”生長(zhǎng)速度平均提升25.0%,養(yǎng)殖存活率平均提升66.5%,飼料效率平均提升20.1%。
從“看天吃飯”到“知天而作”,中國(guó)科學(xué)家正將基因的密碼轉(zhuǎn)化為收獲的鑰匙。種業(yè)振興的“中國(guó)芯”,已扎根田野深處,靜待下一個(gè)豐收時(shí)節(jié)到來(lái)。
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