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创新的脚步:南繁再出发

时间:2023-10-01 06:02|来源:网络整理|编辑:|点击:

 
 
创新的脚步:南繁再出发  
 

 

南繁,在育种科学家心目中是一个近乎神圣,又充满希翼的词汇。无论是杂交水稻,还是耐密玉米,或是高油大豆,亦或高产长绒棉,几乎每一种作物的改良都经历了南繁的洗礼。

过去的南繁,中国农业科学院的科研人员疲于奔波,匆匆来到海南完成一个生育周期的培育,又匆匆赶回北方栽种下一季,以验证选种的性状。

两年多前,中国农业科学院国家南繁研究院(以下简称南繁院)的成立改变了这一切。如今的南繁,新平台、新基地、新技术、新领域逐一呈现。

在南繁院院长彭军的设想中,这座位于海南三亚的研究院,最终将成为“南繁硅谷”一样的地方,集合最顶尖的团队、落地最顶尖的技术、成为未来智慧育种的孵化平台。 

野生稻基地:种质创新的平台

53年前,海南三亚南红农场,“杂交水稻之父”袁隆平团队发现了一株雄性不育的野生稻,被称为“野败”,打开了杂交水稻的大门。

50年前,我国最早的杂交水稻宣布培育成功。

50年过去,在我国南繁育种核心区海南三亚崖州湾,建起了一座全球最大的野生稻种质资源圃,目前这里活体保存着1万多份野生稻。

野生稻种质圃建设的发起者中国科学院院士、南繁院研究员钱前介绍,资源圃从2021年开始筹备建设,面积180亩,可容纳4万份野生稻,是全球最大的野生稻种质圃。自建设之初,就同步开始在这里保存野生稻。

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钱前在三亚野生稻资源圃。李晨摄

中国是水稻的发源地,海南是水稻的故乡之一,我国水稻育种中利用最多的“普通野生稻”,在海南就多有发现。尤其是在中国杂交水稻的发展史中,野生稻是不可或缺的力量。

钱前介绍,在人类长期的驯化和选育中,栽培水稻的遗传基因会出现明显的同质化,丰富性和多样性变得匮乏。表面上看,它们的产量更高,甚至品质也更好,但长远看,它们实际上缺乏应对风险的能力,也缺少大幅度提升的空间。

而野生稻长期生活在自然界,能够繁衍至今,本身就有很多特殊的本领,比如普通野生稻是匍匐的,结实不多,有落粒问题;而水稻栽培种被驯化选育成直立的株型,从低产变成高产,但抗病性等本领却丢失了。

“野生稻是中国最古老的稻子,许多野生稻传承了五千年以上。它们在自然界中经历风吹雨打,在残酷的物竞天择中生存了下来,必然有他们独特的本领。今天的育种家们就是要找到这些独特之处,变成现在育种的资源和材料。”钱前告诉《中国科学报》。

从上世纪中叶开始,我国科学家就有意搜寻和收集野生稻。钱前介绍,我国在广西、广东和云南分别建有野生稻种质圃,同时在国家种质资源库中,还以种子的形式保存着10万份水稻资源。待海南三亚的野生稻种质资源圃建成后,将会对上述三个野生稻种质圃进行备份。

“和种子相比,活体野生稻的生物多样性、遗传基因丰富性等更好,因此活体保存一直都是最好的保存方法。”钱前说,但这种保存方法要耗费巨大的人力物力,面对很多不可抗的未知风险。

三亚野生稻种质资源圃面积为180亩,并分为若干功能区域。在这里,野生稻可以实现周年生长,这也带来了新的保存问题。“有些野生稻我们需要它的种子,就会收集一部分;有些不需要,只是保存资源,就会定期给它们‘理发’,将长高的野生稻剪短,过一段时间它们还会再长起来。”南繁院研究员郑晓明说,一部分野生稻还被种植在水泥池子中,以防止野生稻通过根系繁殖。

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栽种于水泥池子中的野生稻。李晨摄

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