中國科學(xué)院種子專項(xiàng)發(fā)布系列科研成果
專攻農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)，種子“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”
中國科學(xué)院近日發(fā)布A類先導(dǎo)專項(xiàng)“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”(以下簡(jiǎn)稱“種子專項(xiàng)”)系列科研成果。經(jīng)過6年攻關(guān)，種子專項(xiàng)取得了覆蓋理論、技術(shù)、產(chǎn)品的全鏈條體系化突破，創(chuàng)制37個(gè)“一增二減”(增產(chǎn)提質(zhì)、減投提效、減損促穩(wěn))先導(dǎo)型品種，累計(jì)推廣先導(dǎo)型作物新品種1448萬畝，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為解決我國農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)，打造種業(yè)振興的“中國芯”提供科技支撐。
面對(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)，科學(xué)家們以“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”為路徑，取得多項(xiàng)突破。
讓水稻“減肥”不減產(chǎn)，研究團(tuán)隊(duì)克隆了可使水稻在氮肥減少20%—30%的情況下產(chǎn)量保持穩(wěn)定的關(guān)鍵基因，為破解化肥過量使用難題提供了“基因鑰匙”。同時(shí)，為解決小麥白粉病、赤霉病等難題，研究團(tuán)隊(duì)挖掘出我國地方品種特有的廣譜抗白粉病且兼具麥瘟病抗性的Pm24基因，還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150萬畝。在技術(shù)層面，中國科學(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)通過自主研發(fā)，創(chuàng)制出既抗白粉病又高產(chǎn)的小麥新種質(zhì)。種子專項(xiàng)首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士李家洋團(tuán)隊(duì)從零開始改造野生稻，攻克野生稻遺傳轉(zhuǎn)化、基因組注釋等重重難關(guān)，成功創(chuàng)制出新型四倍體水稻材料，開辟了育種新路徑。
從田間到餐桌，從作物到水產(chǎn)，不同產(chǎn)業(yè)中都能看到精準(zhǔn)設(shè)計(jì)振興種業(yè)的力量。
針對(duì)我國大豆進(jìn)口量大、生產(chǎn)力不足的問題，研究團(tuán)隊(duì)繪制大豆圖形結(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)高營養(yǎng)大豆新品種。在水產(chǎn)領(lǐng)域，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院水生生物研究所研究員桂建芳團(tuán)隊(duì)首次提出“雙三倍體”概念，培育出生長速度、養(yǎng)殖存活率、飼料效率均顯著提升的異育銀鯽候選新品系“中科6號(hào)”。
這些成果生動(dòng)詮釋了從理論到產(chǎn)業(yè)的貫通過程。其中，針對(duì)我國東北稻區(qū)及南方雙季稻區(qū)的需求，研究團(tuán)隊(duì)通過“分子設(shè)計(jì)育種”理念，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，培育的“中科發(fā)”系列水稻已經(jīng)成為明星品種。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；在南方稻區(qū)，“中科發(fā)早粳1號(hào)”實(shí)現(xiàn)我國雙季早粳稻品種零的突破，將優(yōu)質(zhì)新粳米上市期提前2—3個(gè)月。
過去，傳統(tǒng)育種周期長達(dá)8—10年。如今，在中國科學(xué)家手中，育種成為一門可預(yù)測(cè)、可編程、可定制的精密科學(xué)。種子專項(xiàng)于2019年11月啟動(dòng)，由中國科學(xué)院聯(lián)合院內(nèi)外30家優(yōu)勢(shì)單位協(xié)同攻關(guān)。該專項(xiàng)聚焦水稻、小麥等主要農(nóng)作物和魚等動(dòng)物，以實(shí)現(xiàn)“一增二減”為目標(biāo)，通過創(chuàng)建精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種新范式，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)創(chuàng)造增產(chǎn)10%—20%、減投15%—20%和減損15%—20%的動(dòng)植物品種。(人民日?qǐng)?bào) 記者 李君強(qiáng))