跟隨嫦娥五號上天的「太空種子」落戶華南農業大學

26日,一批珍貴的水稻種子在華南農業大學(下稱「華農」)里種下,靜待收獲。它們跟隨嫦娥五號在太空飛行22天後返回地球,小小的種子里可能蘊藏着我國種業自主創新的「金鑰匙」。種子是農業的芯片,一粒種子關繫着中國人的飯碗。

跟隨嫦娥五號上天的「太空種子」落戶華南農業大學

我國是世界第二大種子大國,種業市場規模將近千億,但種業自主創新水平與發達國家還有較大差距。今年的中央一號文件對打好種業翻身仗作了頂層設計和系統部署,涉及種質資源保護、育種科研攻關、種業市場監管等全鏈條各環節。

為什麼「太空種子」最終落戶廣東?閱政觀梳理發現,廣東的水稻研究一直走在全國前沿。中國稻作學之父、曾被周恩來總理譽為「中國人民優秀的農業科學家」的中國科學院院士丁穎就來自廣東,他的學生盧永根、黃耀祥都是著名的水稻院士;「十一五」時期至今,華南農業大學國家植物航天育種工程技術研究中心(下稱「航天育種中心」)一直牽頭組織國家水稻育種研究,取得豐碩成果,華航31號等「明星級」水稻品種早已譽滿全國。

跟隨嫦娥五號上天的「太空種子」落戶華南農業大學

廣東與水稻的不解之緣

在南粵大地,五羊銜谷的傳說廣為流傳。相傳二千年前,廣州連年失收,人民不得溫飽。一日,天空出現五位仙人,將坐騎仙羊口中的稻穗贈予百姓,祝福此地永無飢荒。可見,嶺南廣東自古與稻有着延綿數千年緣分。

歷史上,從廣東走出的水稻學者多不勝數——

1926年,丁穎在廣州郊區發現野生稻,自此開啟了粵稻百年新篇章;1936年,他從華南水稻栽培品種「早銀占」和印度野生稻人工雜交稻的後代中,選出每穗幾百粒以至千多粒的系統,俗稱「千粒穗」,這對於水稻高產潛力研究很有啟迪意義,引起了國內外稻作科學界的極大關注。

丁穎是我國第一個用栽培稻與野生稻雜交育成新品種的稻作學家,開創利用我國豐富的稻作遺傳資源的新途徑,成為我國野生稻種質資源收集、研究和利用的先驅。後來,他收集的7000多份稻種由他的學生、中國科學院院士盧永根從北京帶回廣州,成為華南農學院開展水稻育種研究最寶貴的材料,並逐漸擴充至一萬多份水稻種質資源,是我國水稻種質資源收集、保護、研究和利用的重要寶庫之一。

盧永根師從丁穎,一生專注於水稻遺傳研究,被人尊稱為「布衣院士」。去年,盧永根被追授「時代楷模」稱號。

同樣師從丁穎的中國工程院院士黃耀祥,於1959年早季就選育出矮稈、分櫱力強、穗大、結實率高的新品種「廣場矮」,使水稻的耐肥抗倒性大為加強,產量潛力大幅提高,使水稻產量由上世紀50年代的150-250公斤/畝迅速提高到350-450公斤/畝,為解決中國人的溫飽問題發揮了重大作用,黃耀祥因此被稱為「中國半矮稈水稻之父」。

跟隨嫦娥五號上天的「太空種子」落戶華南農業大學

聚集國內頂尖水稻科研團隊

去年11月,袁隆平院士團隊在廣東的第一個有機水稻試驗示範基地——陽春有機水稻示範基地正式驗收。該基地面積31.8畝,主要有「湘兩優900」和「超優千號」兩個品種;採用了餐廚垃圾污泥轉化的有機質進行綠色有機耕作,預計畝產將超過600公斤。袁隆平院士在視頻中表示,「超優千號」在廣東栽培,使用有機肥,表現優異,值得祝賀。

閱政觀發現,廣東不僅與水稻有着深厚的歷史淵源,也聚集了國內頂尖的水稻科研團隊。

去年8月30日上午,在華農增城教研科學基地,中國工程院院士、廣東農村科技特派員、華南農業大學教授羅錫文及其團隊開展的無人農場試驗迎來收獲作業。

羅錫文介紹,該無人農場已經實現「耕種管收」全程全面機械化,將作業人員從繁重的駕駛操作中解放出來,大大提高了作業效率。未來,該項技術有望被推廣至全國。

就在幾天後,去年9月3日11時許,兩台大型收割機緩緩駛進江門台山海宴鎮3000多畝的「海水稻」稻田,沉甸甸的稻穗「變身」成熱乎乎的穀粒。廣東海洋大學教授、「海水稻」項目負責人陳日勝介紹,經專家測產,該稻田總產量超1600噸。這是海水稻首次被端上大眾餐桌,南豐村也成為廣東首個在鹽鹼地上完成墾造水田項目並種植「海水稻」的村莊。

南豐村村民龍先清說,村里有幾千畝灘塗地,以前種出來的香蕉和甘蔗,還沒大拇指粗,「沒想到灘塗地也能長出糧食,了不起!」

這次將「太空種子」帶到廣東播種的航天育種中心,是國內水稻研究的龍頭單位,有一支堅實的科研團隊。「中心從『十一五』到『十三五』期間一直主導組織國家級水稻研究項目。水稻是我們團隊的主業,研究力量最集中,最有發言權。另外,廣東的氣候條件也適合種植和研究水稻,我們底氣特別足。」航天育種中心主任陳志強說。

自1996年以來,航天育種中心先後培育出57個水稻新品種,通過各級品種審定,其中農業部認定超級稻品種4個,獲得教育部優秀科研成果獎、全國農牧漁業豐收獎、廣東省科技獎等省部級獎勵9項,創造了顯著的社會經濟效益。

跟隨嫦娥五號上天的「太空種子」落戶華南農業大學

一年兩造有助育種成果快速穩定

近日,《廣東省防止耕地「非糧化」穩定糧食生產工作方案的通知》印發,明確全省水稻種植面積穩定在2600萬畝以上、產量保持在1000萬噸以上,稻穀自給率穩定在60%左右,確保全省糧食種植面積不減少、產能有提升、產量不下降。

而從氣候和土壤條件來看,在廣東開展水稻研究有獨特的優勢。

水稻在我國北方一般一年一造,在南方可以一年兩造,即在6至7月收割早稻,同時播種晚稻。對水稻育種而言,這是不可或缺的條件之一。

「這批水稻有望在6月底迎來收割,然後進行第二個世代的播種。如果順利的話,育種成果有望在明年底初步呈現。」郭濤介紹,按照航天育種的一般規律,在4至5個世代後可以把水稻的優良性狀穩定下來。

我國種業市場規模將近千億,但種業自主創新水平與發達國家還有較大差距,突破種業卡脖子關鍵問題,對確保「米袋子」「菜籃子」安全供給具有重要意義。

此次深空空間誘變實驗,有望幫助人類更深入了解水稻如何響應深空環境的分子及遺傳機制,為探索生命起源、物種進化和宇航生物安全提供理論支撐;獲取一批具有重要價值的優良新基因,並形成完善的關鍵基因利用技術體系,服務於水稻品種選育;選育一批高產、優質、多抗、綠色的水稻新品種,滿足多元化產業需求,通過產學研合作推廣應用,提升我國糧食安全水平。

「這次搭乘我國的航空器進行深空空間誘變試驗,是100%的中國原創,必將產生一大批原創性的科技成果。」陳志強認為,此次嫦娥五號搭載的深空空間誘變材料,不是一國、一校的成果,應該上升到為全世界、全人類服務的高度。

他進一步表示,希望藉此機會開展對深空航天誘變的系統性研究,規劃設計從基礎研究到應用基礎研究,再到應用研究的科研全鏈條;創建、發現、挖掘一批好的基因和突變體,培育一批優質的新品種,服務國家糧食生產。

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來源:cnBeta