水稻革命:多倍体水稻育种实现重大突破

By admin in 企业文化 on 2019年3月27日

多倍体水稻,可能很多人对于这个概念并不了解。以前我们只听过超级稻,都知道超级稻亩产量较高,是一项伟大的发明,那么这个多倍体谁懂又是什么呢?我们一起来了解下。

     
9月13日,湖北大学、武汉市农科院联合举办新闻发布会宣布:2016年全国多倍体生物育种学术研讨会将下周于9月24日、25日在湖北大学图书馆思睿厅举行。

水稻种植,一直都是比较头疼的事情。近年来,人们一直想着如何把水稻的亩产量提高,对于这一点,我们的袁老师贡献了比较多的力量。水稻作为我们赖以生存的食物,它的一举一动似乎都牵动着几亿人的心。

     
本次论坛由湖北大学、武汉市农科院主办,武汉市农业委员会协办,武汉多倍体生物科技有限公司、湖北大学生命科学院、武汉市农科院作物所承办,武汉农学会、武汉市农业科技创新联盟等机构给予论坛大力支持。

一、什么是多倍体水稻?

     
本次论坛的主题是“多倍体生物育种与创新”,聚焦植物远缘杂交和多倍体育种领域原创思想和最新成果,交流多倍体生物育种研发现状,商讨中国多倍体生物育种研发战略、发展方向及应用前景,筹建多倍体生物育种战略联盟。以此推进多倍体生物育种,引领新的绿色革命,促进“中国种都”的建设。

今年,从在全国多倍体生物育种学术研讨会新闻发布会上了解到,以湖北大学蔡得田教授为首的研究团队,历经20年,研发出了一项革命性的水稻——多倍体超级稻。多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,以往,多倍体在生物界广泛存在,这次,竟然出现了多倍体水稻,这到底是怎么回事呢?

     
据悉,论坛组委会已向多位国内生物育种界权威专家发出邀请。截至昨日,中国工程院院士、国家杂交水稻工程技术研究中心负责人袁隆平,中国科学院院士、福建省农科院教授谢华安,中国工程院院士、华中农业大学教授傅廷栋,中国工程院院士、武汉大学教授朱英国、西北农林大学孙其信校长、亚洲博鳌研究院杨希雨院长已经确认参加本次论坛。

所谓多倍体水稻是指利用染色体加倍技术将二倍体水稻的整个基因组加倍,并通过一系列的生物技术手段培育形成多倍体水稻。多倍体水稻不同于常规水稻育种或杂交水稻育种,多倍体水稻将是一具有突破性的“水稻革命”,为21世纪人类解决世纪粮食危机开辟新途径,有着广阔的开发前景。 

     
水稻是世界上最主要的粮食作物之一,20世纪后半叶我国水稻育种取得举世瞩目的成就。特别是在矮化育种和杂种优势利用的成功曾使我国水稻产量得以大幅度提高,目前面临着高产徘徊的局面,探索新的育种技术途径显得尤为必要,多倍体育种是其中之一。

二、“胖”米有望上餐桌

     
育种专家介绍,由二倍体形成多倍体是植物进化的主要趋势,多倍体较二倍体有更大的果实种子、更强的抗逆性和适应性。在自然界中,被子植物中约50%以上是多倍体,禾本科中有75%,豆类中有18%,草类中有的物种80%为多倍体;许多农作物及果树、树木为多倍体,如小麦、棉花、花生、烟草、甘薯、马铃薯、香蕉等均为天然的多倍体植物,而巨峰类四倍体葡萄、小黑麦、三倍体无籽西瓜等是人工合成的多倍体物种,在生产上得到广泛利用。

会上还指出,预计三五年内,这种更超级的大米将走向市民餐桌。

     
 从1999年开始,湖北大学蔡得田教授和袁隆平院士、湖北省农科院卢兴桂研究员在多年研究实验的基础上最先提出了“利用远缘杂交和多倍体双重优势进行超级稻育种”的水稻育种新战略,该战略的基本原理是:“超级稻”(即杂交水稻)同普通水稻均为二倍体,但在“超级稻”的优势基础上,运用多倍体技术培育多倍体水稻,就可以在“超级稻”产量达到极限的条件下,实现水稻产量和质量的倍数提高。

目前,多倍体水稻研发世界领先:结实率超过80%,亩产比普通水稻提高20%以上。与转基因技术不同,多倍体水稻的生物安全性好,它是水稻基因组的加倍和重组,不涉及生物安全性评价风险。所以说,未来三五年内,多倍体水稻走上向人们的餐桌是一项非常可行的计划。

     
 目前,武汉同创工程设备有限公司、湖北大学和武汉市农科院建立了产学研相结合的武汉多倍体生物科技有限公司,建设了武汉黄陂试验基地、海南陵水南繁试验基地、湖北恩施利川抗性检测基地。科研团队由袁隆平院士担任科技总顾问,谢华安院士、朱英国院士为科技顾问,湖北大学蔡得田教授为首席专家,联合武汉市农科院和湖北大学的专家团队,对水稻的染色体加倍研究开发多倍体水稻新类型,历经十余年,突破了多倍体水稻育种结实率低的技术瓶颈,完成多倍体水稻从实验室到试验田、再到大田种植过程中一系列理论和技术难题,在国际上率先奠定了多倍体水稻育种的基础理论基础,建立了多倍体水稻育种的完整技术体系,将多倍体水稻育种理论成功应用于品种选育。通过连续多年试验田种植,筛选出一大批育种新材料,获得了5000余份多倍体原始材料,选育出100多个进入中试的多倍体水稻品系,其中20个品系具备进入区域试验的条件,并有2个品系计划申报省级品种区试,可进入区域试验的水稻多倍体品系综合经济性状均显示出明显优势。

     
 武汉市农科院介绍,本次会议将主要聚焦水稻多倍体育种取得的成果,借鉴油菜、小麦、棉花等农作物取得的成功的经验,研讨中国多倍体生物育种研发战略、发展方向及应用前景,筹建多倍体生物育种战略联盟,搭建协同创新研发平台,以此推进多倍体生物育种,引领新的绿色革命,促进“中国种都”建设。

     
 目前,多倍体水稻研究在基础研究阶段先后获得国家自然科学基金9项资助、农业部重点专项、湖北省科技厅、武汉市农委和武汉市科技局的各类研究项目资助,获批建设武汉市农科院国家多倍体水稻育种创新基地、武汉市农科院作物研究所院士工作站及武汉市多倍体植物育种研究工程技术等几个研发平台。2014年8月,多倍体水稻研究获得由科技部、农业部等6部位组织的第二届全国过现代农业科技创新创业大赛三等奖。2015年8月,多倍体水稻研究团队首席专家蔡得田教授荣获2015年3551“光谷人才计划”、“荣誉证书。

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