糧食是人類生存的根基，是社會(huì)發(fā)展和國(guó)家穩(wěn)定的基石。改革開放以來我國(guó)糧食生產(chǎn)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，這離不開育種技術(shù)的提高。中共中央在近期發(fā)布了《關(guān)于做好2023年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》，其中提到要加快生物育種商業(yè)化步伐，重視生物育種帶來的產(chǎn)業(yè)變革。育種技術(shù)的進(jìn)步是糧食安全的保障，本期帶您走進(jìn)生物育種新技術(shù)。

      今年年初，第20個(gè)指導(dǎo)“三農(nóng)”工作的中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于做好2023年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》提到，世界百年未有之大變局加速演進(jìn)，我國(guó)發(fā)展進(jìn)入戰(zhàn)略機(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)并存、不確定難預(yù)料因素增多的時(shí)期，守好“三農(nóng)”基本盤至關(guān)重要、不容有失。守好“三農(nóng)”基本盤，育種為本，來看看院士專家怎么說~

許智宏院士

分子育種是農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來

      近年來關(guān)于轉(zhuǎn)基因的問題，科學(xué)家們?cè)诓煌瑘?chǎng)合做過很多科普，有針對(duì)政府官員的，也有針對(duì)普通百姓的。所涉及的問題也都大同小異，比如關(guān)于轉(zhuǎn)基因的安全性、如何監(jiān)管、轉(zhuǎn)基因是否需要標(biāo)識(shí)等，科學(xué)家們都一一對(duì)此進(jìn)行過解釋，但網(wǎng)絡(luò)上仍存在不少將轉(zhuǎn)基因“妖魔化”的聲音。

      許智宏院士表示，經(jīng)過嚴(yán)格科學(xué)評(píng)估、依法審定批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是安全的。許智宏認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)也并不是萬能的，但它能解決常規(guī)育種中通常難以解決的問題，比如可以更快、更精準(zhǔn)地培育具有特定目標(biāo)性狀的作物，甚至可以把親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的生物的基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

      許智宏院士稱，無論關(guān)于轉(zhuǎn)基因的輿論環(huán)境如何，包括轉(zhuǎn)基因、基因編輯、合成生物學(xué)等技術(shù)在內(nèi)的作物分子設(shè)計(jì)育種肯定將是農(nóng)業(yè)上育種技術(shù)發(fā)展的大方向。

種康院士

分子設(shè)計(jì)育種打造全能作物

      原本的馴化基本是以千年的時(shí)間跨度來計(jì)，而遺傳學(xué)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大大縮短了植物的馴化周期。種康院士介紹：我們知道了控制性狀的一些關(guān)鍵因子，而且能夠操作這些因子，所以，能夠很快達(dá)成馴化的目標(biāo)。原來馴化需要幾千年的時(shí)間，現(xiàn)在幾年就可以做到。

      種康院士及其團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)之一是通過分子設(shè)計(jì)的方式改良水稻品種，使其遇到低溫也一樣能夠存活，不影響產(chǎn)量。目前，已發(fā)現(xiàn)水稻耐低溫關(guān)鍵基因COLD1在秈、粳稻之間存在明顯差異，COLD1中單個(gè)核苷酸變化能明顯改變水稻的耐寒性。

      種康院士表示：育種要全能冠軍，而不是一個(gè)單項(xiàng)冠軍。單項(xiàng)冠軍沒用，要找到多個(gè)性狀的一個(gè)最佳平衡狀態(tài)，綜合能力才強(qiáng)。保護(hù)、保存基因組多樣性和本土品種同樣十分重要。

穆榮平研究員

基因編輯技術(shù)助力種業(yè)發(fā)展

      基因編輯技術(shù)應(yīng)該說是最引人關(guān)注的研究之一?；蚓庉嫾夹g(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)不同，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是直接在基因組的不確定位置插入外源基因，基因編輯技術(shù)通常在基因組的特定位置實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA序列的改造，從而達(dá)到目標(biāo)基因編輯。看起來用“編輯”兩個(gè)字，實(shí)際上就是改造生物的DNA基因。

      現(xiàn)在的基因編輯技術(shù)不僅可以用于去除或減弱不利于農(nóng)作物性狀的基因，還可以增強(qiáng)眾多對(duì)農(nóng)作物有益的基因，已經(jīng)應(yīng)用到水稻、番茄、小麥、玉米等作物育種。

      “十四五”期間國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，就是國(guó)家作物表型組學(xué)研究設(shè)施，簡(jiǎn)稱“神農(nóng)設(shè)施”，新近在海南又建了一個(gè)專門育種的種子創(chuàng)新研究院。

      穆榮平研究員表示，從基礎(chǔ)研究到技術(shù)開發(fā)，都是非常重要的，把科學(xué)研究的平臺(tái)搭好，舉全國(guó)之力加速生物育種技術(shù)的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，幫助培育出產(chǎn)量更高、更有營(yíng)養(yǎng)，更耐受極端天氣，需要更少化肥和農(nóng)藥的作物，才能夠把飯碗端在自己的手上，確保中國(guó)的農(nóng)業(yè)糧食安全。

胡培松院士

讓中國(guó)人吃上好大米

      水稻在中國(guó)人飲食中有著舉足輕重的地位，是我國(guó)第一大口糧作物，水稻良種攻關(guān)事關(guān)國(guó)家糧食安全。經(jīng)過幾代人努力，我國(guó)高產(chǎn)水稻育種成績(jī)斐然，我國(guó)的水稻品種不僅做到種源基本自給自足，良種覆蓋率超過96%，在育種科研水平和單產(chǎn)方面也具有顯著優(yōu)勢(shì)。

      胡培松院士指出實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻育種的一大關(guān)鍵是技術(shù)創(chuàng)新。在他看來，我國(guó)已收集保存大量稻種資源，在中國(guó)水稻研究所水稻國(guó)家中期庫(kù)保存8.6萬份資源，在水稻起源與演化、功能基因組等方面居國(guó)際領(lǐng)先。如何加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有資源開展系統(tǒng)、規(guī)?；谋硇秃突蛐途珳?zhǔn)鑒定，發(fā)掘出具有育種重大應(yīng)用價(jià)值基因，助力育種水平提升，是目前和下一步工作重點(diǎn)。

      除此之外，胡培松院士還特別提到了新興生物和信息化、智能化技術(shù)在水稻育種方面的應(yīng)用，在他看來，生物育種技術(shù)與信息化、智能化技術(shù)的學(xué)科交叉，將加快推進(jìn)新品種的育成。

      胡培松院士認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)的育種技術(shù)，學(xué)科交叉不夠，“十四五”期間，國(guó)內(nèi)將啟動(dòng)“生物育種專項(xiàng)”，這是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一的重大專項(xiàng)，希望將學(xué)科交叉的新育種體系搭建納入其中。胡培松表示國(guó)際領(lǐng)先的育種技術(shù)將基因技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)算法等引入到傳統(tǒng)生物育種中，傳統(tǒng)育種、大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合，能達(dá)到很好的效果。

許為鋼院士

中國(guó)小麥還要滿足中國(guó)人的胃

      從事了幾十年的小麥育種工作，中國(guó)工程院院士、小麥育種專家許為鋼深知種子對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性——種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，為把中國(guó)人的飯碗端在自己手里，必須做到種業(yè)自主。

      近幾年來，種業(yè)“卡脖子”問題不斷被提及。在這樣的背景下，小麥“爭(zhēng)氣”出線：我國(guó)的小麥品種不僅做到了完全獨(dú)立自主，而且在產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)程度上足以比肩世界先進(jìn)水平。一系列優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、兼抗多抗、抗旱節(jié)水的小麥新品種也被育成并推廣，為保障我國(guó)糧食安全作出了突出貢獻(xiàn)。

      許為鋼院士表示，小麥種業(yè)“不失守”的原因有兩個(gè)：一方面是國(guó)家對(duì)于糧食作物科技創(chuàng)新工作的重視與支持，所以即便我國(guó)小麥育種起步較晚，但目前我國(guó)小麥育種技術(shù)水平已經(jīng)做到與世界同期發(fā)展；另一方面要?dú)w功于我國(guó)龐大的科研隊(duì)伍和系統(tǒng)性的科研結(jié)構(gòu)，在這一方面，科研院所、高等院校發(fā)揮了重大作用，科研隊(duì)伍在人力資源和梯隊(duì)建設(shè)上有足夠的保障。

      許為鋼院士認(rèn)為，最近幾年，社會(huì)資源高效利用和綠色環(huán)保訴求對(duì)育種提出了更高的要求，小麥育種不僅要解決高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，還要兼顧資源高效利用和綠色環(huán)保效益，這也是國(guó)內(nèi)小麥育種發(fā)展的未來趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)小麥育種的階段性新目標(biāo)，品種的育種技術(shù)要?jiǎng)?chuàng)新，評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)指標(biāo)需要調(diào)整。“我們不僅能吃飽，吃到好吃的面包，還要吃到更好吃的饅頭、面條。”

      農(nóng)業(yè)發(fā)展依托于育種技術(shù)的進(jìn)步，打造更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)、抗極端天氣、更綠色環(huán)保的全能“多邊形”作物；結(jié)合基因工程、人工智能等新技術(shù)，與科研機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保駕護(hù)航，守好“三農(nóng)”基本盤！