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江蘇建設更大更智慧的農業種質資源綜合基因庫

   日期:2023-05-17     來源:農業農村部    瀏覽:250    
核心提示:吃得飽還要吃得好,對于育種專家來說,用科技手段儲好種、育好種,人們口中的糧食才能更香甜。日前,記者走進江蘇的田間地頭和“種子倉庫”,探索種質資源的創新之路。

511日,在國新辦舉行的“權威部門話開局”系列主題新聞發布會上,國家發改委副主任、國家糧食和物資儲備局局長叢亮介紹,我們有基礎、有條件、有能力、有信心,始終把14億多中國人的飯碗牢牢端在自己手上,把糧食安全的主動權牢牢掌握在自己手中。吃得飽還要吃得好,對于育種專家來說,用科技手段儲好種、育好種,人們口中的糧食才能更香甜。日前,記者走進江蘇的田間地頭和“種子倉庫”,探索種質資源的創新之路。 

摸家底,讓資源“起死回生”

育好一粒良種要花費多少工夫?省農科院助理研究員朱銀介紹,江蘇位于我國南北氣候過渡地帶,是我國作物種質資源比較豐富的地區之一。但近年來由于氣候、耕作制度和農業經營方式的變化,部分地方品種逐漸消失。因此育種的基礎,是對全省種質資源“摸清家底”。

近日,記者走進位于江蘇省農業科學院的江蘇農作物種質資源中期庫。倉庫大門緩緩打開,寒意撲面而來,一座824立方米的“大冰柜”赫然出現在眼前。朱銀告訴記者,倉庫內溫度始終保持在-4℃,濕度保持在50%以下。種質資源樣本即使存放超過15年,仍可健康發芽生長。

“倉庫收集保存了農作物種質資源5.57萬份,包括水稻、小麥、大麥、大豆、玉米、棉花、油菜、花生等54類資源,涉及14個科、56個屬、96個種。”朱銀告訴記者,許多資源樣本甚至可以追溯到20世紀30年代,不乏古老地方品種、特色遺傳材料和野生近緣種等。

“一種小而酸的紫紅色桃子,在省內栽培了上百年,卻一直備受冷落。而經過搶救性收集,如今已變成農業農村部2022年第一批農產品地理標志登記產品。”省農科院果樹所桃資源專家嚴娟博士介紹,這種紫桃含有“花色素苷”,抗氧化功效比藍莓更強,一度賣到脫銷。同時,一批地方特色資源在搶救中“起死回生”,例如,柿樹野生變種桂五野柿子、小果型花生八集小花生、“大紫紅”蓮藕等。

省農科院種質資源與生物技術研究所所長趙涵介紹,江蘇省種質資源中期庫保存的這些地方品種種質資源,蘊含了大量的優異基因和性狀。在中期庫的基礎上,一座更為龐大、智慧的種質資源寶庫——江蘇省農業種質資源綜合基因庫正在建設中。綜合基因庫包括低溫種質庫、試管苗庫、超低溫庫等七個部分,建成后將具備安全保存55萬份生物資源樣本的能力。

下苦功,為培育良種奮戰

種質資源保存存量很多,但利用率還很低,這該怎么辦?記者在調研中了解到,有了優質種子,不代表能在全省每一片土地上都種出優良的作物。省農科院副研究員任潤生解釋,在大量的優質種質資源中,真正具有突破性的、能大面積推廣種植的仍較少,并且部分種質資源和其優異基因并未充分挖掘出來。

“一般情況下,抽樣兩三千份樣本,從播種到插秧,到后期表型調查,需要待在田間地頭兩三個月。”任潤生掀起袖子,胳膊上是近日在田間調查時留下的曬傷印記。

“在南京種的水稻和在連云港種的水稻,雖然品種一樣,但表型不盡相同,這就需要解決江蘇不同生態區優異種質資源的鑒定問題。”省農科院助理研究員唐偉杰認為,只有在該品種適合的區域內做精準鑒定,得出的實驗結果才是最有價值的。

唐偉杰以一畝水稻舉例說,要從種質資源中挖掘到一份好材料,僅完成精準鑒定就需要5年時間。對目前流行的養分高效、抗病性強、耐高溫等性狀進行鑒定,需要預先設置相應條件,一年鑒定數百份,而且要持續幾年,然后再進行實驗室鑒定,整個過程是一場“漫長的修行”。

強技術,為種業振興提速

種業振興如何提速?大數據成為“智多星”。趙涵認為,需要把傳統的育種技術與大數據結合,運用大數據、人工智能等前沿技術開展重要基因的調查和分析,獲得一批品質性狀優異、抗病性強的基因,為種業振興提供基因資源。如今,智慧育種、構建數字化育種平臺,成為突破育種技術瓶頸的利器。

如果說傳統育種技術相當于“蒸汽機車”時代,全基因組選擇技術則將生物育種技術進化到了“高鐵”時代。省農科院研究員張體付告訴記者,全基因組選擇技術是一種高精尖育種技術,能夠從基因本質上區分優秀個體,比如將全基因選擇技術應用于玉米育種,可以保證在縮減20%的試驗規模時,保留93%的晉級品種。

“深藏閨中”的種質資源,何時才能重見天日?他提到,要促進各方資源共享,就必須解決好種質資源的知識產權保護問題,探索建立包括專利、商標、版權、地理標志等在內的“聯動維權”服務體系,“打消種質資源共享的顧慮”。

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