筛选优异种质资源 造就节水抗旱的“稻坚强”
栏目:行业新闻 发布时间:2024-05-03 17:18

  去年夏天,按照国家防总命令,安徽省阜南县王家坝闸第16次开闸泄洪,洪水汹涌奔向蒙洼蓄洪区。当时水没到腰,蓄洪区内种的荞麦、萝卜都死了,稻子还没有抽穗,全淹坏了。但令人惊讶的是,洪水退去之后,蒙洼蓄洪区内一批节水抗旱稻旱优73却“浴水重生”,从近地面处生出新的茎干,长势良好。考虑到它们被淹没的时间长达数日到十多日,且被淹没时温度近30摄氏度,根茎易被泡烂,当地群众喜出望外地称它们为“稻坚强”。

  “浴水重生”的旱优73,正是出生于水稻遗传资源的创制保护和研究利用项目。

  水稻是我国最重要的粮食作物之一,发展水稻生产对于保障我国粮食安全具有重大意义。如何优化水稻遗传资源,形成节约资源且有利于环境保护的水稻种植体系尤为重要。上海市农业生物基因中心罗利军研究团队联合国内多家科研机构共同完成的水稻遗传资源的创制保护和研究利用项目,就为水稻种植开辟了新思路,该项目近日获得2020年度国家科技进步奖一等奖。

  20世纪中后期,我国水稻育种一直没有大的突破,稻种资源利用效率低,育成品种遗传基础狭窄,育种中存在高产与优质、高产与抗病、高产优质与抗逆性差等矛盾。

  水稻遗传资源的创制保护和研究利用项目,针对这些问题进行了系统的水稻遗传资源的收集保存、研究评价和创新利用。

  项目牵头人、上海市农业生物基因中心首席科学家、研究员罗利军介绍,项目目标一是要建立国际一流的水稻种质资源保护与利用体系;二是进行优异种质资源的鉴定与重要种质的创新;三是进行重要性状的基因发掘与遗传剖析;四是构建基于扩大遗传基础的新品种培育技术,培育突破性新品种的培育。

  经过近60年的努力,我国以产量为导向的水稻育种取得了显著的成就,产量潜力大幅度提高,稻米品质也得到了改善,但是水稻品种对淡水的依赖性太强,导致水稻生产耗水量占总用水量的50%左右。

  “种植优良品种是实现水稻高产稳产的基础。20世纪50年代的矮杆水稻和70年代的杂交水稻品种的选育与推广,使我国水稻产量实现了两次重大的突破。如何在此基础上解决我国水稻种质资源利用效率低、品种遗传基础狭窄、耗水量大、化肥农药施用量增加等问题,是我国农业科技领域在20世纪后期亟待突破的几大难题。”罗利军说。

  民以食为天,“米袋子”要掌握在自己手中。可是,我国到底有多少水稻种植资源呢?项目首次给出了一个完整准确的答案。

  罗利军介绍,项目构建了水稻育种与基础研究的遗传资源平台, 解决了我国水稻育种和基础理论研究中遗传资源缺乏问题,建立了资源保护和利用体系,安全保存遗传资源20余万份;鉴定出一批重要优异资源并被广泛利用,克隆了一批重要基因,育成327个新品种。

  其次,项目建立了基于扩大遗传基础的种质创新和品种选育技术,解决了我国籼型杂交稻米质欠佳、优质与高产、高产优质与节水抗旱的矛盾等问题。项目育成的绥粳18,是我国近3年推广面积最大的品种。中浙优8号、沪旱61、吉粳809等则在优质高产、节水抗旱和氮肥高效利用等方面表现突出。

  “节水抗旱稻既可以像水稻一样在水田节水栽培,又可以像小麦一样在旱地种植。”罗利军介绍,项目筛选鉴定了一批节水抗旱种质资源,实现了水稻高产优质与旱稻节水抗旱优良特性的完美整合,选育出一批节水抗旱稻新品种,与目前大面积推广的水稻品种相比,在不降低产量的前提下,其生产过程可少灌水53.3%,少施化肥47.7%,而且大幅度地减少农业面源污染,其中,总氮和总磷的排放分别减少69.0%和36.6%,农药减少80%以上。实现了“资源节约、环境友好、农田增值、农民增收”的绿色农业生产目标。

  除此以外,项目创建了基于群体测、回交与多亲本导入系的有利基因挖掘技术,定位1926个主效数量性状基因座(QTL),并基于此控制水稻产量、抗旱、耐盐、抗病等重要目标性状;发表论文269篇,其中SCI论文共被引用5041次,丰富了水稻遗传育种的理论和方法。

  令人敬佩的是,该项目向全国大专院校、研究院所和种业公司分发资源共计8万余份,并通过资源共享育成327个品种。这些品种累计推广面积达11.9亿亩,共获经济效益1680.6亿元。推广区域覆盖东北、长江中下游、华南和西南稻区。其中,绥粳18年推广面积超过1000万亩。

  “项目为提高和稳定我国水稻产量、提升稻米品质作出了重要贡献,有助于乡村振兴和精准脱贫。项目育成的品种适应性强,在全国范围内大面积推广。优良品种特别是米质优的品种的推广,有益于农民增收,提高消费者的生活水平,如早玉香粳、云恢290等已成为品牌优质米,深受消费者和市场欢迎。”罗利军说。

  此外,该项目为我国农业绿色发展作出了重要贡献,有助于“资源节约、环境友好”型农业产业体系的建设,促进了行业结构调整与行业技术进步。项目育成的品种抗病性增强、氮肥利用效率高,大幅降低农药和化肥施用。节水抗旱稻还大幅减少淡水灌溉,大幅减少面源污染和甲烷排放,对当前农业供给侧结构改革具有重要的价值。

  在罗利军看来,项目之所以能取得显著成绩,在于国家重大项目的支持、全国性的协作攻关以及注重种质资源的深入评价与创新利用。

  种质资源保护是一项基础性的工作。“接下来,我们科研团队将更进一步建立种质资源深入评价技术与方法,对重要资源进行精准鉴定与定向创新、加强节水抗旱稻的理念与育种研究。”罗利军说。(记者 马爱平)

  ”5月30日,在海南大学理论物理研究中心教室,正在给学生们讲解阿秒知识的杨玮枫教授,声音温和而坚定。2004年,杨玮枫考入中国科学院上海光学精密机械研究所,师从我国强场超快物理的开拓者、著名物理学家徐至展院士和龚尚庆研究员。

  公民科学素质的提升需要持续呵护和培养。随着科普工作逐渐融入经济社会发展各领域各环节,更高质量的科普内容,更多元的科普形式,必将让“科普之翼”更有力,厚植科技创新的沃土。

  习指出:“要强化科技和改革双轮驱动,加大核心技术攻关力度,改革完善‘三农’工作体制机制,为农业现代化增动力、添活力。充分利用智能科技创新农村产业发展模式,推动更多资源和要素向农村聚集,农村产业就能不断发展壮大。

  记者2日从中国科学院云南天文台获悉,该台与南京大学研究人员合作,给出了电子俘获超新星通道形成双中子星系统的参数空间,并发现该通道能够解释观测上大多数的双中子星系统特征,表明该领域的研究取得了新进展。在“中子星+氦星”双星系统中,氦星伴星在经历氦燃烧、碳燃烧阶段后,内部会形成一个主要由氧、氖元素构成的金属核。

  课堂上,91岁的中国工程院院士、哈尔滨工程大学教授杨士莪深情讲述,用饱含爱国情、强国志、报国行的人生经历,引导青年学子投身国防建设。

  6月2日早上6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地预选着陆区。后续将按计划开展约2天的月背采样工作,采集月壤样品和月表岩石。

  5月31日7时39分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号商业运载火箭,成功将极光星座01星、02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

  试点成效如何?创新路上中小企业还有哪些需求?科技工作者服务创新发展还有哪些诉求?记者深入基层走访调研,倾听实践者的诉求与心声。

  5月30日,“全国科技工作者日”,中国科协、科技部在国家科技传播中心举办庆祝“全国科技工作者日”主场活动暨中国科学家博物馆首展仪式。

  从清华大学获悉,继2019年发布全球首款异构融合类脑芯片“天机芯”之后,该校精密仪器系类脑计算研究团队在类脑视觉感知芯片领域再获新突破,研制出世界首款类脑互补视觉芯片“天眸芯”。

  从清华大学获悉,该校段路明研究组近日在量子模拟计算领域取得重要突破,首次实现512离子二维阵列的稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算。

  发展是解决一切问题的总钥匙。我国经济要走高质量发展之路,就必须立足于国家急迫需要和长远需求的战略高度,面向经济主战场,坚持以科技创新催生新发展动能,打通科技与产业融通的堵点,不断提高科技进步对经济增长的贡献度,实现科技同产业无缝对接。

  商用车的智能化发展,提升了商用车运营效率和安全性,在长途驾驶等多种场景下具有实用意义。

  研究团队进行了4个实验,让300多名参与者聆听一系列合成音乐和语言类的音频,这些声音具有不同的调幅和规律。

  研究团队分析了富含有益化学物质的橙皮提取物,研究其减少TMAO和三甲胺(TMA)产生的潜力。

  在多年的教学实践中,陈少华发现,很多孩子缺少动手能力,尤其是对科学技术类的兴趣不大、手动不勤。

  萤火虫成虫通过发光吸引配偶。对幼虫来说,发光不仅可以用来引诱小虫、寻找食物,还可以吓唬那些想要吃掉自己的天敌。

  由于量子比特非常敏感,需要将它们尽可能地与环境干扰隔离,因此新型制冷机也有助加快量子计算领域的创新。

  据物理学家组织网5月25日报道,美国科学家开发出一款新型人工智能(AI)工具,利用其分析磁共振成像(MRI)数据,以检测手臂下的淋巴结中是否存在乳腺癌细胞。