——揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院推動(dòng)作物遺傳育種科研紀(jì)實(shí)
7月下旬以來,揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻試驗(yàn)田中綠浪翻卷,長勢喜人。
取樣、雜交、表型鑒定……該校“90后”水稻育種博士繆軍已經(jīng)帶領(lǐng)課題組學(xué)生在高溫下連續(xù)戰(zhàn)斗了十多天,只為挖掘出能讓水稻高產(chǎn)又好吃的新基因??娷姳硎?,為了促進(jìn)育種材料的加代繁殖,挖掘高產(chǎn)優(yōu)良品種的潛力,團(tuán)隊(duì)長期往返于海南和揚(yáng)州基地。
多年來,揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物學(xué)科面向國家重大需求,在主要農(nóng)作物基因組學(xué)、作物分子細(xì)胞遺傳學(xué)、作物新品種選育及作物數(shù)量遺傳等遺傳育種方面均取得了豐碩成果。“十三五”以來,該學(xué)科曾先后承擔(dān)國家973計(jì)劃、863計(jì)劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等國省級課題以及國際合作項(xiàng)目400多項(xiàng),研究總經(jīng)費(fèi)達(dá)2億多元,以第一完成單位獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),育成水稻新品種4個(gè),大麥新品種9個(gè),玉米新品種3個(gè),不斷為“攥緊中國種子”“端穩(wěn)中國飯碗”貢獻(xiàn)力量。
四十載“南北遷徙”
南繁加快育種步伐
7月25日清晨,揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種專業(yè)博士余佳雯早早來到了她的試驗(yàn)田,為接下來持續(xù)20多天的水稻雜交做好準(zhǔn)備。她向記者介紹,她的20多畝水稻是今年4月從海南帶回的育種材料,已經(jīng)進(jìn)入孕穗期,要盡快開展套袋雜交工作,經(jīng)過下半年南繁加代,可以盡快選育出產(chǎn)量高、顏值高、營養(yǎng)高的優(yōu)質(zhì)品種。
“我們就像遷徙的候鳥一樣,每年11月飛去海南,第二年春天再飛回江蘇。”余佳雯說,在老師的帶領(lǐng)下,他們已經(jīng)“南來北往”了很多年。像余佳雯一樣的師生還有很多,他們共同組成了揚(yáng)州大學(xué)的“南北遷徙”團(tuán)隊(duì)。
該院水稻遺傳育種團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人劉巧泉教授介紹,為加快農(nóng)作物遺傳與育種的研究進(jìn)程,研究人員經(jīng)常需要利用不同地區(qū)的自然條件對研究材料進(jìn)行異地加代繁殖。自1974年以來,該院每年約有30名師生前往海南南繁基地進(jìn)行試驗(yàn),大大加快了水稻、玉米遺傳與育種的研究步伐。
“原本一年只能種一季水稻,通過南繁,我們一年可以種上兩季。”于恒秀是該院水稻遺傳育種團(tuán)隊(duì)的一員,每年3月,她都要奔赴海南開展水稻取樣、雜交、選種工作,直至4月底,帶著上千份稻根和稻種“飛”回江蘇,又馬不停蹄地將這些試驗(yàn)材料種到田里。等到秋收后,她再將稻種帶到海南進(jìn)行新一輪水稻繁殖。這便是“南北遷徙”的工作內(nèi)容。
卞云龍是該院的一名老教師,從事玉米遺傳育種研究已有30多年,他的“遷徙”之旅始于1985年。“八十年代的條件非常艱苦,當(dāng)時(shí)交通不便,路上就要花五、六天。”卞云龍回憶說,當(dāng)時(shí)他住在廢棄的棚子里,不通水不通電,全部家當(dāng)只有兩張鋼絲床,自己用泥巴砌一個(gè)簡易灶臺(tái),買一口鍋,還得上山砍柴,才能吃上飯,“還好從事農(nóng)業(yè)研究的老師都特別能吃苦”。
40多年來,該院在海南陵水縣、三亞藤橋鎮(zhèn)試驗(yàn)田面積平均每年超過50畝,為作物遺傳育種研究提供了大量的試驗(yàn)材料,也為培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
發(fā)掘水稻“美味”關(guān)鍵基因
品種改良助農(nóng)增收
今年年初,鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)世業(yè)鎮(zhèn)西興灘合作社農(nóng)戶謝義金喜出望外,他種的22畝玉米,2021年的收益是2020年的好幾倍,“多虧了揚(yáng)州大學(xué)專家團(tuán)隊(duì)送來的鮮食玉米新品種新技術(shù),讓我們種玉米也能賺大錢”。老謝口中的鮮食玉米新品種,正是由揚(yáng)州大學(xué)印志同教授團(tuán)隊(duì)培育的新型甜糯型玉米品種“揚(yáng)甜糯104”。
“育種就是通過改良現(xiàn)有品種,讓新品種產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好、抗性更強(qiáng)。”劉巧泉說,高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是水稻育種兩個(gè)最重要的目標(biāo)。
20多年來,他所錨定的科學(xué)方向就是上溯到水稻生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈上游,綜合運(yùn)用現(xiàn)代遺傳育種學(xué)和基因改良技術(shù),不斷改良稻米品系,從而實(shí)現(xiàn)水稻品質(zhì)的提升,培育出更加好吃、營養(yǎng)更高的水稻新品種。
近年來,劉巧泉團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列研究,顯著改良了稻米高產(chǎn)品種的粒形、外觀和營養(yǎng)品質(zhì),闡明了人類從野生稻到栽培稻稻米食味品質(zhì)演變的規(guī)律,團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)制多個(gè)被認(rèn)為是水稻“美味關(guān)鍵”的新等位基因。這些研究成果,為深入闡明稻米品質(zhì)性狀遺傳調(diào)控機(jī)理提供了重要的理論依據(jù),也為高產(chǎn)水稻的品質(zhì)改良提供了重要的基因資源和技術(shù)途徑。
不久前,湯述翥教授剛剛通過江蘇省審定的水稻新品種“廣陵優(yōu)粳”成功轉(zhuǎn)讓給江蘇一家種業(yè)公司。該品種正是導(dǎo)入了劉巧泉團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的基因,使其直鏈淀粉含量比普通粳稻更低,這不僅讓該品種吃起來比一般的粳稻更軟糯,而且外觀也比一般的軟米品種透明度更高、更好看。
攥緊“中國種子”
新優(yōu)品種不斷涌現(xiàn)
“育種不是一蹴而就的,是一個(gè)長期堅(jiān)持的過程,要腳踏實(shí)地,肯吃苦、多下田,更要緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,真正把實(shí)驗(yàn)室的成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)田里的碩果。”劉巧泉說。
多年來,該學(xué)院先后培育30多個(gè)水稻、玉米、小麥、大麥、油菜等優(yōu)良品種,均在大面積生產(chǎn)上得到推廣與應(yīng)用,為江蘇乃至全國糧食安全和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
2018年,該院左示敏教授課題組培育的糯稻新品種“皖墾糯3號”因攜帶了在粳稻中少有的抗稻瘟病優(yōu)異基因組合,而顯示出突出的稻瘟病抗性,2019年至2021年期間,累計(jì)推廣近30萬畝。2020年,湯述翥教授課題組育成江蘇省第一個(gè)長粒型粳稻新品種“揚(yáng)農(nóng)粳1030”,比同熟期對照品種增產(chǎn)5%左右,稻瘟病抗性較好,同年培育的雜交粳稻新品種“陵風(fēng)優(yōu)6號”,在國家區(qū)域試驗(yàn)中比對照品種可增產(chǎn)10%-15%,品質(zhì)達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。2021年,在江蘇省首次種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)目競爭中,該院作物遺傳育種學(xué)科一舉拿下5個(gè)項(xiàng)目。
“糧食安全是‘國之大者’,作為作物遺傳育種研究工作者,把‘種業(yè)芯片’掌握在自己手上,把‘中國人的飯碗’牢牢端在自己手中,是我們義不容辭的責(zé)任和使命。”劉巧泉說。
如今,只需3小時(shí)的飛行就能抵達(dá)海南,南繁基地的設(shè)施條件也早已大為改善。今年11月底,湯述翥、于恒秀等一批育種科研工作者又將帶著收取的試驗(yàn)材料飛往海南,加快水稻新品種的選育進(jìn)程,為新一季播種下希望。
“種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’,只有攥緊‘中國種子’,才能端穩(wěn)‘中國飯碗’。我們會(huì)牢記囑托,以強(qiáng)種興農(nóng)為己任,為中國種業(yè)振興貢獻(xiàn)青春與汗水、智慧和新知。”余佳雯堅(jiān)定地說道。