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“旅月”稻种缘何要扎根广东“土壤”?

专家介绍:“这批水稻有望在6月底迎来收割,然后进行第二个世代的播种。如果顺利的话,育种成果有望在明年底初步呈现。”按照航天育种的一般规律,在4至5个世代后可以把水稻的优良性状稳定下来

2021-02-27 08:55 来源:南方网 钟哲 吴少敏 刘佳荣

  26日,一批珍贵的水稻种子在华南农业大学(下称“华农”)里种下,静待收获。它们跟随嫦娥五号在宇宙飞行22天21个小时后返回地球,小小的种子里可能蕴藏着我国种业自主创新的“金钥匙”。

  种子是农业的“芯片”,关乎中国人的饭碗。我国是世界第二大种子大国,种业市场规模将近千亿,但种业自主创新水平与发达国家还有较大差距。

  不久前,中共中央、国务院下发的《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》明确提出,打好种业翻身仗。农业现代化,种子是基础。

  为何“太空种子”最终落户广东?因为广东的水稻研究一直走在全国前沿。

  广东与水稻有“不解之缘”

  广东与“稻”有着延绵数千年缘分。历史上,从广东走出的水稻学者多不胜数。

  1926年,被誉为“中国稻作学之父”的丁颖在广州郊区发现野生稻;1936年,他从华南水稻栽培品种“早银占”和印度野生稻人工杂交稻的后代中,选出每穗几百粒以至千多粒的系统,俗称“千粒穗”。这对于水稻高产潜力研究很有启迪意义,引起了国内外稻作科学界的极大关注。

  丁颖是我国第一个用栽培稻与野生稻杂交育成新品种的稻作学家,开创利用我国丰富的稻作遗传资源的新途径,成为我国野生稻种质资源收集、研究和利用的先驱。

  他收集的7000多份稻种,由他的学生、中国科学院院士卢永根从北京带回广州,成为华南农学院开展水稻育种研究最宝贵的材料,并逐渐扩充至一万多份水稻种质资源,是我国水稻种质资源收集、保护、研究和利用的重要宝库之一。

  卢永根师从丁颖,一生专注于水稻遗传研究,被人尊称为“布衣院士”。去年,卢永根被追授“时代楷模”称号。

  同样师从丁颖的中国工程院院士黄耀祥,于1959年早季就选育出矮秆、分蘖力强、穗大、结实率高的新品种“广场矮”,使水稻的耐肥抗倒性大为加强,产量潜力大幅提高,为解决中国人的温饱问题发挥了重大作用。他因此被称为“中国半矮秆水稻之父”。

  聚集国内顶尖水稻科研团队

  去年11月,袁隆平院士团队在广东的第一个有机水稻试验示范基地——阳春有机水稻示范基地正式验收。该基地面积31.8亩,主要有“湘两优900”和“超优千号”两个品种;采用了餐厨垃圾污泥转化的有机质进行绿色有机耕作,预计亩产将超过600公斤。

  袁隆平院士在视频中表示,“超优千号”在广东栽培,使用有机肥,表现优异,值得祝贺。

  广东不仅与水稻有着深厚的历史渊源,也聚集了国内顶尖的水稻科研团队。

  去年8月30日上午,在华农增城教研科学基地,中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文及其团队开展的无人农场试验迎来收获作业。

  罗锡文介绍,该无人农场已经实现“耕种管收”全程全面机械化,将作业人员从繁重的驾驶操作中解放出来,大大提高了作业效率。未来,该项技术有望被推广至全国。

  就在几天后,去年9月3日11时许,两台大型收割机缓缓驶进江门台山海宴镇3000多亩的“海水稻”稻田,沉甸甸的稻穗“变身”成热乎乎的谷粒。广东海洋大学教授、“海水稻”项目负责人陈日胜介绍,经专家测产,该稻田总产量超1600吨。

  这是“海水稻”首次被端上大众餐桌,南丰村也成为广东首个在盐碱地上完成垦造水田项目并种植“海水稻”的村庄。南丰村村民龙先清说,村里有几千亩滩涂地,以前种出来的香蕉和甘蔗,还没大拇指粗,“没想到滩涂地也能长出粮食,了不起!”

  这次将“太空种子”带到广东播种的华农国家植物航天育种工程技术研究中心,是国内水稻研究的龙头单位。“中心从‘十一五’到‘十三五’期间一直主导组织国家级水稻研究项目。水稻是我们团队的主业,研究力量最集中,最有发言权。广东的气候条件也适合种植和研究水稻,我们底气特别足。”该中心主任陈志强说。

  自1996年以来,该中心先后培育出57个水稻新品种,通过各级品种审定,其中农业部认定超级稻品种4个,获得教育部优秀科研成果奖、全国农牧渔业丰收奖、广东省科技奖等省部级奖励9项,创造了显著的社会经济效益。

  一年两造有助育种成果快速稳定

  近日,《广东省防止耕地“非粮化”稳定粮食生产工作方案的通知》印发,明确全省水稻种植面积稳定在2600万亩以上、产量保持在1000万吨以上,稻谷自给率稳定在60%左右,确保全省粮食种植面积不减少、产能有提升、产量不下降。

  而从气候和土壤条件来看,在广东开展水稻研究有独特的优势。水稻在我国北方一般一年一造,在南方可以一年两造,即在6至7月收割早稻,同时播种晚稻。对水稻育种而言,这是不可或缺的条件之一。

  “这批水稻有望在6月底迎来收割,然后进行第二个世代的播种。如果顺利的话,育种成果有望在明年底初步呈现。”华农国家植物航天育种工程技术研究中心副主任郭涛介绍,按照航天育种的一般规律,在4至5个世代后可以把水稻的优良性状稳定下来。

  我国种业市场规模将近千亿,但种业自主创新水平与发达国家还有较大差距,突破种业卡脖子关键问题,对确保“米袋子”“菜篮子”安全供给具有重要意义。

  此次深空空间诱变实验,有望帮助人类更深入了解水稻如何响应深空环境的分子及遗传机制,为探索生命起源、物种进化和宇航生物安全提供理论支撑;获取一批具有重要价值的优良新基因,并形成完善的关键基因利用技术体系,服务于水稻品种选育;选育一批高产、优质、多抗、绿色的水稻新品种,满足多元化产业需求,通过产学研合作推广应用,提升我国粮食安全水平。

  “这次搭乘我国的航空器进行深空空间诱变试验,是100%的中国原创,必将产生一大批原创性的科技成果。”陈志强认为,此次嫦娥五号搭载的深空空间诱变材料,不是一国、一校的成果,应该上升到为全世界、全人类服务的高度。

  他进一步表示,希望借此机会开展对深空航天诱变的系统性研究,规划设计从基础研究到应用基础研究,再到应用研究的科研全链条;创建、发现、挖掘一批好的基因和突变体,培育一批优质的新品种,服务国家粮食生产。

  南方日报记者 钟哲 吴少敏 刘佳荣

编辑: 叶菲

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