推動(dòng)中國(guó)甘蔗品種升級(jí) 需用好基因組學(xué)和生物技術(shù)
種業(yè)是農(nóng)業(yè)的“芯片”,關(guān)乎農(nóng)業(yè)生產(chǎn)命脈。對(duì)于甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō),種業(yè)究竟有多重要?
“種業(yè)是甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)高達(dá)60%?!?月1日,在廣西南寧舉辦的首屆現(xiàn)代生物育種與甘蔗育種升級(jí)高端論壇上,國(guó)家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家張躍彬研究員給出了答案。
甘蔗是我國(guó)傳統(tǒng)的重要經(jīng)濟(jì)作物之一。數(shù)據(jù)顯示,新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)先后完成了5次品種改良更新,平均每次約提高單產(chǎn)1噸,提高蔗糖分1個(gè)百分點(diǎn),顯著促進(jìn)了我國(guó)糖業(yè)發(fā)展。
多年來(lái),我國(guó)甘蔗種植已實(shí)現(xiàn)了種源自主,但研究水平相比主要作物較為滯后,育種材料血緣狹窄,難以實(shí)現(xiàn)突破性品種選育?!案收岈F(xiàn)代主栽品種的遺傳背景十分狹窄。種植多年后,品種退化嚴(yán)重,不耐冷不耐寒、易感黑穗病表現(xiàn)比較突出?!眮啛釒мr(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、廣西大學(xué)甘蔗生物育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張積森說(shuō)。
當(dāng)前,隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,基因編輯技術(shù)、全基因組選擇育種、基因組學(xué)等育種新技術(shù)不斷發(fā)展并應(yīng)用,為甘蔗育種帶來(lái)了新的機(jī)遇。
針對(duì)傳統(tǒng)育種時(shí)間長(zhǎng)、性狀不精確、抗病蟲(chóng)害不強(qiáng)等現(xiàn)狀,巴西等蔗糖主產(chǎn)國(guó)在10年前啟動(dòng)了Bt轉(zhuǎn)基因育種,5年前育成了一系列轉(zhuǎn)基因品種。
“基因組編輯是生命科學(xué)的革命性技術(shù)。”中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員葉健認(rèn)為,甘蔗是遺傳背景復(fù)雜的高多倍體植物,傳統(tǒng)雜交育種面臨巨大挑戰(zhàn),精準(zhǔn)的基因組編輯技術(shù)為甘蔗遺傳改良提供了良好機(jī)遇。
他表示,由中國(guó)科學(xué)院微生物研究所等組成的科研團(tuán)隊(duì),以高產(chǎn)量高糖分甘蔗新品種培育為目標(biāo),目前初步建立了甘蔗基因組編輯方法,為后續(xù)高效基因組編輯平臺(tái)的建立奠定了基礎(chǔ)。
作為國(guó)內(nèi)甘蔗優(yōu)良新品種選育的主導(dǎo)力量,亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已選育登記了43個(gè)甘蔗新品種,在全國(guó)范圍內(nèi)推廣種植面積超過(guò)甘蔗種植面積的65%。
“基因組學(xué)是甘蔗生物育種研究重要科學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵工具?!遍L(zhǎng)期從事甘蔗基因組學(xué)與分子育種研究的張積森表示,要加強(qiáng)基因組學(xué)和生物技術(shù)應(yīng)用,探索中國(guó)甘蔗新品種升級(jí)之路。
作為中國(guó)重要的甘蔗產(chǎn)區(qū),廣西甘蔗種植面積、蔗糖產(chǎn)量均占全國(guó)的65%左右?!叭绾慰茖W(xué)有效地運(yùn)用生物技術(shù)手段進(jìn)行育種,在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病性、宜機(jī)化等方面提升甘蔗品種的整體水平,是廣西甘蔗種業(yè)發(fā)展面臨的重大課題。”廣西糖業(yè)發(fā)展辦公室主任李文綱說(shuō)。
與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,甘蔗生物育種應(yīng)針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重大問(wèn)題,提高育種效率和品種質(zhì)量;利用基因編輯、全基因組選擇育種等新技術(shù)對(duì)甘蔗進(jìn)行改良,推動(dòng)高產(chǎn)、高糖、高抗、強(qiáng)宿根性、宜機(jī)性等性狀協(xié)同改良甘蔗種質(zhì)創(chuàng)新與重大突破性新品種更新?lián)Q代;堅(jiān)持“政產(chǎn)學(xué)研金”相結(jié)合,出臺(tái)政策鼓勵(lì)良種應(yīng)用推廣,保障國(guó)家、蔗農(nóng)和糖企利益,全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興,確保國(guó)家食糖供給安全。
“甘蔗生物育種的時(shí)代已經(jīng)到來(lái),要繼續(xù)向科學(xué)要答案,利用先進(jìn)育種新技術(shù),實(shí)現(xiàn)甘蔗育種從2.0時(shí)代到4.0時(shí)代的跨越?!敝袊?guó)科學(xué)院微生物研究所所長(zhǎng)錢(qián)韋說(shuō)。(科技日?qǐng)?bào)記者 劉 昊)
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