躬身阡陌 隻為稻菽千重
【總書(shu) 記關(guan) 心的民生事⑦】
傾(qing) 聽新時代育種人的心聲與(yu) 追求——
躬身阡陌 隻為(wei) 稻菽千重
編者按
種子是我國糧食安全的關(guan) 鍵,也是農(nong) 業(ye) 的“芯片”。近日,習(xi) 近平總書(shu) 記在海南考察時,來到位於(yu) 三亞(ya) 市崖州灣科技城的崖州灣種子實驗室考察調研,並強調:“隻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(ye) 科技就要自立自強。”
如何不負習(xi) 近平總書(shu) 記殷殷囑托,把科研育種這件“有養(yang) 育中華民族的戰略意義(yi) ”的大事辦好?全國種業(ye) 工作者怎樣繼承和發揚胸懷祖國、服務人民的優(you) 秀品質,勇攀農(nong) 業(ye) 科技高峰?我們(men) 與(yu) 您共同聆聽新時代育種人的奮鬥故事,從(cong) 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,位於(yu) 海南省,是國家重要的農(nong) 業(ye) 科研平台。自20世紀50年代建立全國育種基地以來,南繁基地已成為(wei) 我國新品種選育的“孵化器”和“加速器”、保障農(nong) 業(ye) 生產(chan) 用種的“調節庫”和種子質量天然的“鑒定室”。
每年,都有大量農(nong) 業(ye) 科技專(zhuan) 家、學者從(cong) 天南地北趕來從(cong) 事育種工作,“一邊當農(nong) 民,一邊搞科研”。在南繁人看來,為(wei) 了讓中國種子譜係更全麵、種源更加自主可控,每一分努力都值得。
中國農(nong) 業(ye) 科學院水稻分子設計技術與(yu) 應用創新團隊首席專(zhuan) 家徐建龍:
分子育種,把更多優(you) 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(men) 國家的水稻基本上以農(nong) 家品種為(wei) 主,產(chan) 量很低,但係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(chan) 迎來了第一次飛躍。但由於(yu) 缺乏技術,老一輩育種家隻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(nong) 科院做常規育種,靠的就是一把尺子、一個(ge) 本。90年代後期,植物分子標記技術開始發展起來,我想著,要是把這個(ge) 新技術用到水稻育種中,肯定會(hui) 產(chan) 生巨大的推動作用。於(yu) 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於(yu) 育種中,在分子水平上操作控製水稻性狀的基因。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麽(me) ,用分子手段定位、分析、挖掘,然後將具有各種優(you) 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(you) 良性狀的種子。
以往的分子標記研究都是在實驗室裏做,但育種工作與(yu) 實驗室工作是不一樣的。為(wei) 了確保實驗室和育種工作之間的有機銜接,我們(men) 開發出了一種回交導入係的分子育種模式,提高了基因挖掘與(yu) 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(ge) 功能基因。其中很多基因都是通過突變體(ti) 和實驗群體(ti) 克隆出來的,限製了其在育種上的利用價(jia) 值。
圍繞水稻複雜性狀的分子設計育種理論與(yu) 技術的重要科學問題,我們(men) 逐步建立全新的水稻分子設計育種信息平台和設計技術,開展綠色超級稻種質創新和新品種培育。
當今,我國水稻產(chan) 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(xi) 近平總書(shu) 記去年10月在黃河三角洲農(nong) 業(ye) 高新技術產(chan) 業(ye) 示範區考察調研時強調,“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(wei) 我們(men) 指明了前進方向。
按照總書(shu) 記的囑托繼續努力,建設成服務全國的南繁矽穀,我們(men) 有信心。
作物遺傳(chuan) 與(yu) 種質創新國家重點實驗室成員、南京農(nong) 業(ye) 大學教授劉喜:
往返20年,深刻體(ti) 會(hui) 到肩上責任
4月的三亞(ya) ,熱浪滾滾。站在田裏,沒一會(hui) 兒(er) 就汗流浹背。20年前的這個(ge) 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(si) 床,收種結束後就回南京了,對南繁沒有太多理解,隻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(ge) 農(nong) 戶的地,就由哪個(ge) 農(nong) 戶負責。2005年,我們(men) 找到了現在的南繁基地——椰林鎮城東(dong) 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(ya) 研究院,開展南繁服務工作。
南繁是水稻遺傳(chuan) 育種工作的必要一環。每年11月底我們(men) 在南京收獲水稻後,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。於(yu) 是,我們(men) 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(wan) 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(liang) 代後,褐色水稻終於(yu) 穩定遺傳(chuan) 下來。2013年年初,我把它作為(wei) 一個(ge) 新的突變體(ti) 材料向團隊負責人萬(wan) 建民院士匯報,萬(wan) 院士決(jue) 定作為(wei) 一個(ge) 項目開始研究。經曆8年深入研究後,我們(men) 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製,發現了水稻依靠鈣離子通道激發自身免疫係統抵抗稻瘟的內(nei) 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(qin) 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,隻有育種人知道。
往返20年,我深刻體(ti) 會(hui) 到自己肩上的責任。現在,人們(men) 生活越來越好,吃得越來越健康美味。我們(men) 團隊也會(hui) 繼續前行,追求選育更高產(chan) 、更優(you) 質的水稻新品種。
中國農(nong) 業(ye) 大學農(nong) 學院國家玉米改良中心副教授宋偉(wei) 彬:
靠自己,才能在種業(ye) 創新路上走得更遠
幾天來,我的腦海裏時常回蕩著習(xi) 近平總書(shu) 記在崖州灣種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(men) 一線科研人員提出了新的要求、指明了前進方向。
我在碩博、博士後階段均從(cong) 事玉米遺傳(chuan) 育種研究,近幾年,又圍繞籽粒灌漿遺傳(chuan) 調控機理解析和單倍體(ti) 育種技術創新開展深入研究,挖掘出了OS1、Mn6、ZmCTLP1等關(guan) 鍵基因,助力產(chan) 量性狀遺傳(chuan) 改良;圍繞單倍體(ti) 育種技術環節中誘導率低的“關(guan) 鍵卡點”,克隆了新的單倍體(ti) 誘導基因ZmPLD3,這將大大加快玉米遺傳(chuan) 改良進程。然而,我也意識到,要使玉米產(chan) 量大幅持續提升並非易事,需要更多新技術突破和綜合運用才能實現。
在中國農(nong) 業(ye) 大學農(nong) 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(yu) 多項關(guan) 鍵育種技術研發。一方麵負責玉米遺傳(chuan) 轉化平台,創製出了優(you) 良的抗蟲玉米ND207,為(wei) 玉米“保產(chan) ”提供技術保障;另一方麵,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(zhuan) 利——編輯器被美國等少數國家所壟斷。麵對這個(ge) “卡脖子”難題,我們(men) 團隊成立攻關(guan) 小組,經過近五年努力,終於(yu) 研發出了我國擁有自主知識產(chan) 權的基因編輯器Cas12i和Cas12j,在水稻、玉米、大豆、豬等多個(ge) 農(nong) 業(ye) 生物中具有基因編輯活性,完全滿足當前我國基因編輯產(chan) 業(ye) 化的要求,且不受國外專(zhuan) 利限製。通過這項研究,我們(men) 更加意識到,必須依靠自己、強大自己,才能在種業(ye) 創新路上走得更遠。
海南省崖州灣種子實驗室是海南省為(wei) 支撐國家“南繁矽穀”戰略和種業(ye) 發展而設立的新型研發機構,中國農(nong) 業(ye) 大學三亞(ya) 研究院是其重要組成部分。我們(men) 團隊積極參與(yu) 崖州灣種子實驗室建設,圍繞玉米種業(ye) 科技創新,在多個(ge) 研究方向持續取得進展。作為(wei) 一名一線科研人員,我將不負總書(shu) 記囑托,攻堅克難、久久為(wei) 功,為(wei) 打好種業(ye) 翻身仗貢獻自己的光和熱。
項目團隊:
光明日報記者 張勝、陳怡、王曉櫻、王建宏、張文攀、王勝昔、嚴(yan) 聖禾、龍軍(jun) 、趙嘉偉(wei) 、王斯敏
光明日報通訊員 杜克成、劉軍(jun) 旗
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