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创新是解决我国粮食安全问题的根本出路

发布时间:2020-02-04 21:56:57 阅读: 来源:研磨机厂家

中国工程院院士朱英国认为

创新是解决我国粮食安全问题的根本出路

邱海鹰 摄

□ 皮曙初 项俊平

隆冬季节,在海南省陵水县的一处稻田里,几位头戴草帽、卷着裤管的“农民”正在一株一株地查看秧苗长势;与别的稻田不同,这里的秧苗被划分为地板砖大小的一块块,每一块里都插着一个小标牌,写着不同的系列号。

这不是一片普通的稻田,而是刚刚竣工验收的武汉大学杂交水稻基地;这些种田人也不是普通的“农民”,他们是中国工程院院士朱英国所带领的研究团队——武汉大学的教授、博士、工程师们。

在过去的40多年时间里,朱英国院士在海南的基地里,开拓了马协型、红莲型杂交水稻雄性不育资源新领域,从这里走出的红莲型杂交水稻,与袁隆平的野败型被同时誉为“东方魔稻”,朱英国培育的珞优8号亩产可达800公斤以上……

“种子效应”引领源头创新

“一粒种子可以改变一个世界,一个品种可以造福一个民族。”40多年来,朱英国抱定对“种子效应”的信念,率领他的研究团队不断进行水稻育种材料源头创新,培育和选用杂交水稻新品种。 早在上世纪70年代,他们就成功培育出红莲型细胞质雄性不育系红莲A,成为我国杂交水稻发展的重要基石之一,这项研究成果于1978年受到全国科学大会奖励。

此后的80年代,朱英国在海南陵水的农家稻品种中发现了细胞质雄性不育新类型,培育出马协型水稻不育系马协A。这项成果突破了理论界认为的水稻雄性不育资源只能从野生稻中获得的定论。

近年来,朱英国和同事们利用各种分子标记结合RNA表达分析,成功地克隆了与红莲型细胞质雄性不育相关的嵌合基因和育性恢复基因。“基因被成功克隆是理论上的重大突破。”朱英国说,它搞清楚了“不育”与“恢复”之间的关系,为指导红莲型杂交稻新不育系、强恢复系选育和强优势新组合选配提供了坚实的理论基础,在国内属首创。

为减少杂交稻生产用种的风险,他们研究出红莲型杂交稻提纯技术,建立了亲本提纯繁殖体系,使红莲不育系大面积繁殖的纯度达到99.96%以上,为红莲型杂交稻实现产业化奠定了坚实基础。

在杂交稻领域,红莲型与袁隆平的野败型和日本的包台型,已被国际公认为三大细胞质雄性不育类型。

近10年来,朱英国等人成功地选育出优质的红莲型不育系珞红3A和红莲型杂交稻组合红莲优6、珞优8号和粤优9号等优质组合,推动了优质杂交稻的发展。其中,珞优8号的最高亩产达876公斤,并且达到国家二级优质米标准,一步跨入“超级稻”行列。

2010年,另一个组合的新品种“两优234”通过湖北农作物品种审定委员会审定,被专家们认为是首次用分子标记辅助选择成功选育的抗虫杂交稻并用于生产。这种抗虫基因是野生稻的天然抗褐飞虱基因,由栽培稻与野生稻多次杂交后为人类所利用。

发展的关键在于种质创新

目前,红莲型、马协型杂交稻和两系杂交稻已实现了产业化,得到了大面积推广。试验表明,红莲型杂交稻在长江流域、四川盆地、华南地区和河南南部均能种植。目前,他们通过审定、认定的杂交水稻新品种达18个,并形成了政产学研的推广模式,累计推广面积达8000余万亩。经过连续多年在菲律宾、越南、斯里兰卡、孟加拉国、莫桑比克等国试种,比当地品种增产20%至50%,出口潜力也非常大。

2010年12月,朱英国团队在海南新建的第二个杂交水稻研究基地通过武汉大学验收。在新基地上,他们将推进四大创新:一是种质资源源头创新,抓品种就是抓源头;二是技术创新,吸收现代生物技术用于育种实践,发展分子标记技术;三是理论创新,攻关植物雄性不育和杂种优势的基础研究;四是产业体系创新,通过技术转让、技术参股等方式推动科研成果产业化。

在朱英国看来,创新是解决我国粮食安全问题的根本出路。“我国水稻播种面积在4.4亿亩左右,其中杂交稻占55%,而产量却占到66%,为我国粮食安全作出了重要贡献。因此,杂交水稻的发展显得尤为重要,而杂交水稻可持续发展的关键在于种质创新。”

“我们十几年来一直坚持品种创新和新品种兼容,就是要不断适应粮食安全问题带来的挑战。”朱英国说,马协型和红莲型杂交水稻开拓了雄性不育资源的新领域,有效地防止了单一细胞质来源可能给我国粮食安全带来的潜在风险。

我国粮食产量连续多年取得丰收,这是令人高兴的成就。但是,根据,2020年我国粮食综合生产能力要达到10800亿斤以上的目标,而且我国人口还在不断增长,随着工业化和城镇化推进,粮食问题依然不容小视。所以,无论粮食产量达到什么程度,基础研究不能放松,品种创新仍然重要。

朱英国表示,“超级稻”后,种质研究要将“高产、优质、多抗、广适”结合在一起,建立一个长远发展机制。“高产”指的是大面积高产,而不是指哪块田的高产;“优质”指的是碾米品质、食味品质、营养品质、卫生品质、储藏品质等多方面,“既要好看,又要好吃”;“多抗”是指抗虫、抗病,一个稻米的品种再好、产量再高,但如果不抗虫、抗病也无济于事;“广适”是指不仅要适应我国的气候环境,还要适应东南亚、南亚、非洲的环境。

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