能抵御臺風的水稻長啥樣?
來源:中國科學報
“你很有勇氣啊,感謝你的支持!崩罴已笪兆×思质〖质胁貐^(qū)新勝村村民李樹輝的手。
“應該是我感謝您,拉穆卡恒讓它們經(jīng)受住了考驗!崩顦漭x高興地說。望著自家這750畝高產(chǎn)堅挺且無病害的水稻,他的心情比別人輕松得多。

李樹輝口中的考驗,是今年8月以來,東北慘遭臺風,低溫和連日陰雨侵襲,導致水稻嚴重倒伏且多發(fā)稻瘟病。就在他家稻田對面,連片的水稻像被碾壓似的幾乎全部倒下。
而李樹輝用的是一個新品種,來自中國科學院院士,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員李家洋團隊的國審稻新品種“中科發(fā)5號”。
在2000畝示范田中,“中科發(fā)5號”等新品種在產(chǎn)量,抗稻瘟病,拉穆卡恒抗倒伏等農(nóng)藝性狀方面表現(xiàn)突出,且外觀好,品質優(yōu),食味佳。
10年,夢想終實現(xiàn)
李樹輝種了十幾年水稻,今年試種“中科發(fā)5號”,沒想到卻“意外”躲過了一場“天災”。
身邊是滿意的農(nóng)民和企業(yè),眼前是長勢喜人的稻田,李家洋感慨,“10年前的夢想,我們基本實現(xiàn)了。”
那時,黑龍江省農(nóng)業(yè)科學研究院等單位找到李家洋,希望他幫助解決東北水稻倒伏,稻瘟病以及粒型改良等幾個難題,李家洋欣然接受。“東北地區(qū)是我們做水稻研究的一塊‘寶地’,更是我國的重要糧倉。該地區(qū)糧食高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)與否,直接影響到國家糧食安全!
用時一個星期,李家洋走了3000多公里,對黑龍江地區(qū)水稻進行全面考察。
他發(fā)現(xiàn),東北地區(qū)最主要的優(yōu)質米品種“稻花香”在生產(chǎn)中也遇到了稻瘟病抗性差,抗倒伏能力弱,稻谷出米率低,品種退化較嚴重等問題。
針對這些問題,他帶領團隊開展從基礎研究到育種應用全產(chǎn)業(yè)鏈的新品種選育工作。
10年攻關,李家洋團隊與合作者成功選育出集優(yōu)質,高產(chǎn),抗稻瘟病,抗倒伏,長粒于一身并適應東北和西北地區(qū)種植的“中科發(fā)”系列粳稻新品種。
國家重點研發(fā)計劃“主要糧食作物分子設計育種”項目“水稻分子設計育種”子課題負責人,中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員劉貴富介紹,目前,“中科發(fā)5號”等系列品種正在進行大面積示范推廣。
在黑龍江,吉林,遼寧,寧夏,內(nèi)蒙古和新疆6省區(qū)共示范推廣25萬畝以上,其中“中科發(fā)5號”2019年示范推廣2.5萬余畝,布置了100多個百畝連片示范片,一個2000畝連片示范片。
與“稻花香”相比,“中科發(fā)5號”等品種預計增產(chǎn)100公斤/畝以上,抗稻瘟病和抗倒伏等抗逆性強,可減少災害損失30%,整精米率提高8%以上。
這些優(yōu)良性狀帶來的經(jīng)濟和社會效益正日趨凸顯。
專家給予高度評價:“中科發(fā)5號”作為科學理論到生產(chǎn)實踐的典型范例,將為設計育種研究帶來新啟迪,極大推動作物由傳統(tǒng)育種向高效,精準,定向的分子設計育種轉變,對引領我國品種升級換代具有里程碑式的意義。
“分子設計”育出優(yōu)質品種
不只“中科發(fā)5號”,示范推廣成績優(yōu)異的還有于2017年通過國家審定的“中科804”。
該品種去年在黑龍江五常市3000畝示范片中脫穎而出,今年推廣應用面積已突破20萬畝。
此外,在長江中下游稻區(qū),于2017年成功實現(xiàn)萬畝示范的優(yōu)質高產(chǎn)水稻新品種“嘉優(yōu)中科”系列,預計明年推廣面積達100萬畝。
新品種誕生的背后,是分子設計育種理論技術的強大支撐,使科技成果真正實現(xiàn)了“用得上,有影響”。
李家洋表示,農(nóng)業(yè)科技競爭的核心之一是種業(yè)競爭。在當前的國際形勢下,品種分子設計是未來種業(yè)的制高點,“分子設計可以實現(xiàn)‘定制化’育種,比如,想要什么樣的大米,需要弄清楚控制這些性狀的基因及其分子調(diào)控網(wǎng)絡。在這方面,我們已經(jīng)邁出了重要一步,走在世界前列”。
過去20余年,在國家自然科學基金委,科技部,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部,中科院等項目的持續(xù)支持下,李家洋團隊長期致力于水稻分子機理和調(diào)控機制的研究,在我國率先建立了植物基因圖位克隆技術方法體系,并克隆了影響水稻株型,分蘗數(shù)目,株高,分蘗角度,穗大小,穗型,莖稈強度等株型特征的一系列重要基因。
在中國農(nóng)業(yè)科學院研究員陳萌山看來,分子設計育種將為我國農(nóng)作物育種開啟綠色革命嶄新時代帶來重要且戰(zhàn)略性的影響!斑M入新世紀以來,我國糧食增長進入了單產(chǎn)提高的瓶頸期,分子設計育種將是突破該瓶頸的重大理論和技術根基!
“我們作為‘第一個吃螃蟹的人’,希望給更多團隊做一個試驗,讓大家看到,與傳統(tǒng)育種方法相比,分子設計育種時間更短,產(chǎn)量更高,綜合性狀更好!崩罴已笳f。
培育中國大品種
雜交水稻育種專家,中國科學院院士謝華安認為,“中科發(fā)”系列水稻具有成為超級品種的潛力,建議將其培育為大品牌。
“超級品種就是豐產(chǎn)性,強抗性,優(yōu)質性,廣適性4種特性綜合水平較高的品種。”謝華安希望,種業(yè)和米業(yè)相互配合打出品牌,優(yōu)質優(yōu)價,提高效益,同時為今后提升品質打下基礎。
不過,在李家洋看來,目前“中科發(fā)”系列水稻的栽培方式仍有待提高,要在栽培管理與減肥減藥的綠色生產(chǎn)方式上多下功夫。
未來如何做到“定制化”,也是李家洋目前思考的問題。他和團隊正為糖尿病病人定制大米,已分析確定了影響包括直鏈淀粉含量,糊化溫度與膠稠度在內(nèi)的稻米品質主效基因及調(diào)控網(wǎng)絡,鑒定了水稻抗性淀粉合成的重要基因!笆秤眠@類大米后將使血糖維持在較平穩(wěn)狀態(tài)!
從基礎研究到應用,再到產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化,道阻且長。
李家洋一路走來深有感觸,“需要打通政產(chǎn)學研商全鏈條。只有這樣,新品種的繁育才會更快,農(nóng)業(yè)發(fā)展也才會更快。但怎么走,我們還需探索!

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