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本市农业种质资源保存数量初具规模 专家呼吁加强农业种质资源评价研究工作

来源:上海科技报 陈怡 作者: 发布时间:2021-03-31 15:30:45 浏览次数: 【字体:

 农业种质资源关乎国家粮食安全保障与重要农产品供给,是国家重要的战略资源,也是农业科技原始创新、现代种业发展的核心“芯片”。不久前,市农业农村委公布,上海已初步建立了农业种质资源保护体系,建立了包括长期库、中期库、短期库、超低温库及种质圃的综合性农业生物基因资源库;初步建立了果树、花卉等作物种质资源圃。全市农业种质资源保存数量已初具规模,收集保存农作物、果树、花卉、微生物、畜禽、水产等种质资源23万余份。崇明甜芦粟是其中的一种。

市农作物种质资源普查与收集专家帮崇明人寻回“古早味”甜芦粟

  燥热的盛夏,挑一节浸过井水、带有糖心的甜芦粟,咔吱咔吱,咀嚼出甘爽可口的汁水,把剩下的芦粟皮做成灯笼,拎着满村跑……这是崇明人夏日里“小确幸”,也是许多农村人的集体记忆。崇明素有中国的“甜芦粟之乡”之称,岛上居民把芦粟称为芦穄。然而,由于甜芦粟是常异花授粉作物,异交率在15%~25%,不同品种相邻种植时,极易发生品种间相互串粉而引起生物学混杂,且农户在留种时,很少有意识采取隔离措施,出现了“品种退化”迹象。因而,如今人们吃到的甜芦粟似乎一年比不上一年,群体记忆中的“古早味”正在远去。

  为加强保护特色地方品种资源,崇明城桥镇聚训村的乡民们在市农作物种质资源普查与收集调查组专家的指导下,抢救性收集了江芦芦穄、小穗芦穄、甘蔗芦穄、小青皮和糖穄等当地农户长期保存的农家品种,并对不同品种开展糖分测定,对农艺性状和品质性状进行了综合评估,开展了提纯复壮和良种繁殖。功夫不负苦心人,崇明人记忆中纯正的甜芦粟味得以在聚训村重现。

市农业生物基因中心20年磨一剑构建节水抗旱研究平台

  类似崇明甜芦粟这样的农业基因遗传资源,在坐落于上海市农科院内的上海市农业生物基因中心,自2002年7月中心成立后建立了国际一流的种质资源保护体系至今,已收集、保存了93个科360个种23万余份。其中,上海本地地方种900余份。该中心水稻和生菜种质资源保存量分别位居全球和全国之首。除了收集和保存,中心还从事农业基因资源的研究评价、繁育创新和开发利用。

  水稻是全球一半以上人口的主粮,但抗旱性差,生产耗水量大。随着全球气候变暖,干旱、高温等极端环境气候对水稻生产造成了极大的威胁。中心首席科学家罗利军团队在这里围绕节水抗旱稻的研发创新,20年磨一剑。一是构建了节水抗旱研究平台,制定了《节水抗旱稻术语》行业标准,进行全球范围节水抗旱种质资源的评价和创新;二是在系统开展水稻节水抗旱的遗传与分子生物学研究,发掘了一批具有自主知识产权的基因;三是育成了以“沪优2号”“旱优73”为代表的包括籼型、粳型、杂交和常规4个系列的节水抗旱稻新品种,在我国不同生态区大面积种植。

  其中,籼型杂交节水抗旱稻旱优73获全国食用优质米金奖,已成为长三角地区种植面积最大的三系杂交稻,产量与目前大面积推广的传统水稻品种相当,不但可减少灌溉用水50%以上、减少化肥30%以上,而且大幅度地减少了农业面源污染和碳排放。节水抗旱稻已走出国门,在多个“一带一路”国家示范推广,展示广阔的应用前景。近年,新育成的“八月香”是中心针对上海市场培育的优质特早熟节水抗旱稻新品种,在沪生育期只有105天。可实现5月播种8月收获上市,比上海常规粳稻可提前50天左右。“八月香”成品米外观晶莹剔透,所有米质指标均达到国家一级优质米标准,这对于地处长江河口的上海,具有尤其重要的生态意义。

加强农业种质资源评价研究工作值得更加重视

  “水稻遗传资源是水稻科学研究与育种的物质基础。”罗利军回忆起上世纪80年代在广西田林县的一次考察,几乎是他大半生事业的灵感来源:当地的苗民们,3月放火烧山,播下稻种后,就下山了,之后清明下雨,积水萌芽,其间既不施肥,也不灌溉,虽然产量偏低,却是旱涝保收。“如果能兼顾水稻的优质高产和旱稻的节水抗旱,那对于水稻种植将是实实在在的飞跃。”——正是沿着这个思路,1988年10月,罗利军赴位于菲律宾的国际水稻研究所学习有关稻种资源的考察、搜集、鉴定、整理、编目、保存、评价和创新利用的基本原理和方法。回国后,他开始主持国家水稻品种资源的攻关研究,一方面,系统地收集和评价各类优异资源,进行扎实的科学实践,发掘出的优异资源被列为国家重大科技成果,荣获国家科技进步奖一等奖;另一方面,全面地思索稻种资源学科的发展,通过长期的稻种资源研究的累积,主编出版《稻种资源学》。这部90万字的作品,是第一部系统地对整个稻种资源研究进行高度概括和探索的著作。2001年,罗利军带领团队来到上海,组建起上海市农业生物基因中心,在延续种质资源工作的同时,聚焦节水抗旱稻的理论与应用研究。他希望通过下一步研究,找出水稻节约50%淡水消耗量的生物学依据。目前中心15人从事种质资源采集工作,21人从事基础研究工作,14人从事应用研究(育种)工作。在罗利军看来,对于上海市农业生物基因中心这样一个负有农业基因资源收集、保存、研究评价、繁育创新、开发利用,以及相关技术发展使命的团队来说,人员还有些紧张,“至少要100人差不多”。

  在电影《流浪地球》中,领航员空间站里,1亿颗基础农作物种子被冷藏起来,作为延续人类文明的“火种”。这一来自科幻电影的“末日种子库”设定并非完全虚构。稻早期有很多野生种群,形态与我们今天所见的水稻不同。普通野生稻经过长期人工选择驯化和现代育种,得到现代栽培稻品种,这一过程伴随着遗传多样性的减少和很多优异基因的丢失。今天的人们如果想要挖掘其曾经拥有的抗虫、抗病等遗传信息,需要找到其野生近缘种,才能获得水稻重大改良过程中的重要基因。这一方面需要野生稻种质资源,另一方面需要能够辨认、识别、评价、研究并利用这些资源的科研人员。

  “现在大家常说‘卡脖子’技术,其实真正‘卡脖子’的往往不是资源数量,而是对资源进行系统和深入的评价研究。目前我们中心的资源大约有95%还在仓库里少人问津,加强农业种质资源评价研究工作值得更加重视。”罗利军向记者表示。


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