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能抵御台风的水稻长啥样?

    2019-11-08 17:37:27发布 浏览3963次

韩养梅在“中科法五号”水稻示范田拍摄的李家洋(中)

“你很有勇气。谢谢您的支持。”李嘉阳牵着吉林省吉林市昌邑区新生村村民李树辉的手。

"我应该感谢你让他们经受住了考验。"李树辉高兴地说。看着他750亩高产、结实的无病水稻,他的心情比别人轻松多了。

李树辉口中的测试是,自今年8月以来,东北地区一直遭受台风、低温和连日降雨的袭击,导致水稻严重倒伏,稻瘟病频繁发生。就在他的稻田对面,毗邻的稻田几乎像被压碎一样倒塌了。

然而,李树辉使用的水稻新品种“中科法5号”,是中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李家洋团队的国家试验水稻品种。在2000亩示范田,“中科法5号”等新品种产量、抗稻瘟病、抗倒伏等农艺性状突出,外观、品质、口感良好。

十年后,梦想将最终实现。

李树辉种植水稻已经有十多年了。今年,它试图种植“中科法5号”。没想到,它“意外”逃过了一场“自然灾害”。

附近有满意的农民和企业,前方有令人满意的稻田,李嘉阳感慨道:“我们基本实现了十年前的梦想。”

当时,黑龙江省农业科学院等单位找到了李嘉阳,希望他能帮助解决东北地区的倒伏、稻瘟病、粒型改良等几个难题,李嘉阳欣然接受。“东北是我们水稻研究的‘宝地’,也是我们国家的重要粮仓。该地区粮食高产稳产将直接影响国家粮食安全。”

一周之内,李嘉阳走了3000多公里,对黑龙江的大米进行了全面检查。他发现我国东北地区主要优质水稻品种“稻花香”在生产中也遇到了一些问题,如抗稻瘟病性差、抗倒伏性弱、水稻产量低、品种退化严重等。

针对这些问题,他带领团队在从基础研究到育种应用的整个产业链中开展新品种育种工作。经过10年攻关,李家洋团队及其合作者成功培育出适合东北和西北地区种植的优质高产、抗稻瘟病、抗倒伏、长粒型粳稻新品种“中科法”系列。

国家重点研发项目“主要粮食作物分子设计与育种”子项目“水稻分子设计与育种”负责人、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员刘桂富表示,目前,“中科法5号”等系列品种正在进行大规模示范推广。黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、内蒙古、新疆共示范推广25万余亩,其中“中科法5号”将于2019年示范推广2.5万余亩,连片示范电影100余亩,连片示范电影2000余亩。

与“稻花香”相比,“中科法5号”等品种预计增产100公斤/亩以上,抗稻瘟病、抗倒伏能力强,可减少灾害损失30%,整米率提高8%以上。这些优良特性带来的经济效益和社会效益日益突出。

专家高度评价“中科法5号”是科学理论到生产实践的典型范例,将为育种设计研究带来新的启示,极大地推动作物从传统育种向高效、准确、定向的分子设计育种转变,对引领我国品种升级具有里程碑意义。

“分子设计”培育优质品种

不仅“中科法5号”,而且2017年通过国家审批的“中科804”也取得了优异的示范推广效果。该品种去年在黑龙江省武昌市3000亩示范电影中脱颖而出,今年其推广应用面积已超过20万亩。此外,在长江中下游稻区,2017年成功实现示范面积1万亩的优质高产水稻新品种“嘉优中科”系列,明年推广面积预计达到100万亩。

新品种诞生的背后是分子设计和育种理论与技术的强大支持,使科技成果真正“有用和有影响力”。

李嘉阳说,农业科技竞争的核心之一是种子产业竞争。在当前国际形势下,品种分子设计是未来种业的制高点。“分子设计可以实现‘定制’育种。例如,你想要哪种大米,你需要清楚地知道控制这些性状的基因和它们的分子调控网络。在这方面,我们迈出了重要的一步,走在了世界的前列。”

20年来,在国家自然科学基金、科技部、农业和农村事务部、中国科学院等项目的持续支持下,李嘉阳团队长期致力于水稻分子机制和调控机制的研究。率先建立了我国植物基因定位克隆的技术方法体系,克隆了一系列影响水稻株型特征的重要基因,如株型、分蘖数、株高、分蘖角度、穗大小、穗型、茎强度等。

中国农业科学院研究员陈梦山(Chen mengshan)认为,分子设计育种将对中国作物育种产生重要的战略影响,迎来绿色革命的新时代。“进入新世纪以来,中国粮食增长进入了单产增长的瓶颈期。分子设计育种将是突破这一瓶颈的主要理论和技术基础。”

“作为‘第一食蟹者’,我们希望能为更多的团队做一个实验,证明与传统的育种方法相比,分子设计具有更短的育种时间、更高的产量和更好的综合性状。”李嘉阳说道。

培育中国大品种

杂交水稻育种专家、中国科学院院士谢华安认为“中科法”系列水稻有潜力成为超级品种,并建议将其培育为大品牌。

"超级品种是高产、抗病、优质、适应性广的综合水平高的品种."谢华安希望种业和米业相互合作,打造优质优价的品牌,提高效率,为未来的品质提升奠定基础。

然而,在李嘉阳看来,“中科法”系列水稻的栽培方法仍需改进,在栽培管理和减肥减肥药的绿色生产方法上应更加努力。

未来如何实现“定制化”也是李嘉阳目前正在思考的问题。他和他的团队正在为糖尿病患者定制大米。他们分析并确定了影响稻米品质的主要基因和调控网络,包括直链淀粉含量、糊化温度和凝胶稠度,并确定了水稻抗性淀粉合成的重要基因。"吃这种米饭会使血糖保持在相对稳定的状态."

从基础研究到应用,到产品和产业化,道路漫长而艰难。李嘉扬一路深深感受到,“需要穿过政府、工业、研究和商业的整个链条。只有这样,新品种的培育才能更快,农业发展才能更快。但我们仍然需要探索如何到达那里。”(韩阳梅)


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