IT时报 -V4 新闻产业-
4新闻产业
  • ·护住水稻保护研究利用的“根”
  • ·上海三大科技成果同时问鼎

护住水稻保护研究利用的“根”

  

国家科技进步一等奖:《水稻遗传资源的创制保护与研究利用》
  江南的稻田里,稻子上已经挂满了金黄的稻穗,农民又迎来了丰收的季节。上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军和他团队主持的《水稻遗传资源的创制保护与研究利用》项目也有了新的收获,获得了国家科技进步奖一等奖。
  说起自己和团队20多年从事水稻研究,罗利军说里面没有什么值得讲述的故事,有的只是水稻研究者脚踏实地的本分:“国家需要什么,我们就往哪里去。”
建立水稻“种质资源库”
  在上海市农科院,有一个“种质资源库”。在这个“种质资源库”里,高高的货架一直延伸到天花板上。架子上,一个个铝箔袋里装满了各种各样的种子。每份种子上都标注着它们的身份信息。专业人员能够从“种子身份证”中轻松识别各种信息:来自何方、是何种类、有何特殊之处等。而这些种质资源,都是这20多年来,罗利军和他的团队共同收集而来。
  为何种质资源如此重要?“种质资源是农业的芯片。”在罗利军看来,种质资源上存储着水稻的遗传密码,是培育优良品种的关键。而如今国内水稻研究的瓶颈,恰在于关键资源的发掘量不够。
  在收集水稻种质资源的过程中,罗利军和团队奉行“拿来主义”。外出考察,看到好的,立马就拿回来。
  通过种质库内的“种质资源实物库和数据管理系统、库位管理系统和用户管理系统(一库三系统)”,收集回来的种质资源将在这里完成鉴定、种子处理、入库贮存、安全监测到分发利用,进行高效管理和安全保存。
  20年间,罗利军和他的团队共收集到水稻遗传资源20余万份,使我国水稻遗传资源保存量增加130%以上,丰富了我国水稻遗传资源,让我国稻种质资源的保有量居世界首位。
  科研人员还系统地开展种质资源的鉴定评价与创新,构建了源于26个国家的水稻分子育种骨干亲本群体;创制了我国主要稻作区主栽品种遗传背景的多亲本导入系4万余份和用于高产优质多抗基因挖掘的遗传作图群体60个。优异资源广泛应用于我国水稻品种选育和基础理论研究之中,资源共享利用8万余份次,克隆一批重要基因,育成327个新品种。
培育节水抗旱稻
  没水也能种水稻?对于常人来说,这大概是违背常识的一件事,但罗利军和他的团队却把这件事变成了现实。
  在收集保存水稻种质资源的过程中,罗利军开始思考一个问题,能不能利用种质资源培育出大量减少淡水需求的新品种?这么想着,他和团队成员就这么做了。
  罗利军与他的团队曾主持过国家水稻资源攻关研究。在研究过程中,他们发现,水稻是用水大户,我国是贫水大国。干旱,使占我国70%以上的中低产田水稻大幅减产,每年稻谷损失惨重。“不仅如此,”罗利军说:“由于农药化肥的使用量不断增加,水稻种植带来越来越严重的污染。”要同时解决这些问题,节水抗旱稻的研究十分必要。
  然而,要想培育中节水抗旱稻,并非易事。在水稻育种的过程中,一直存在优质与高产、高产优质与节水抗旱等优良性状难以兼顾的难题,想要让水稻既“高产优质”,又“节水抗旱”,十分困难。
  为了解决这一问题,罗利军团队利用种质库的资源,建立了基于扩大遗传基础的种质创新和品种选育技术,发现并克隆了50余个抗旱相关基因。
  罗利军团队通过聚合旱稻品种的抗旱性与水稻品种的高产优质特性,先后育成籼型、粳型、杂交和常规四个系列的节水抗旱稻。让水稻既可以在水田里节水栽培,又可以像小麦一样在旱地里种植。进一步把水稻种植的范围覆盖到更干旱的北方,更广阔的山区,让水稻再不是鱼米之乡的专利。这下,农民种水稻再也不怕湿了鞋。罗利军说:“传统水稻品种如果遭遇干旱,几天可能就枯死了,节水抗旱稻却不会,只要给点雨水,它们就又生机勃勃了。”
  为了验证节水抗旱稻的真实抗旱能力,罗利军和团队在海南试验田里摆下棋盘阵。在经历了一段时间的干旱之后,远远望去,试验田就像一个黄绿间隔的巨型棋盘。普通水稻品种已经枯黄,而节水抗旱稻却依旧绿意盎然。
  相比传统水稻,节水抗旱稻在不降低产量和米质的前提下,生产过程中的灌水量减少了53.3%,化肥施给量减少47.7%,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,大幅度减少碳排放,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。“实际上我们现在有饭吃,水稻的贡献是很大的。”和水稻相伴了30多年,罗利军和团队成员针对不同生态地区的实际需求,育成了71个水稻新品种。其中,黑龙江农科院绥化分院选育的绥粳18号为我国水稻年种植面积最大的品种,年推广面积超过了1000万亩。但罗利军仍不满足,因为在他看来,水稻研究关系到每个人的饭碗,比起经济效益,更看重社会效益。他的眼睛,还紧紧盯着云南、新疆,那些吃不到优质大米的地方,想着帮着农民增产增收。