七顆大豆種下科研夢想
光明日報記者 任爽 光明日報通訊員 蘆猛
“看,這是7顆豆子連成的北斗七星!”近日,在中國科學(xué)院大學(xué)本科生錄取通知書的扉頁上,由7顆金色豆子串聯(lián)成的北斗七星造型格外吸引新生的目光。
這7顆大豆名叫“東生118”,產(chǎn)自位于吉林省西部的鹽堿地,是中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員馮獻忠及其團隊用7年時間精選培育出的耐鹽堿新品種。
“鹽堿鹵水硝,誰種誰遭殃”,這是流傳在吉林西部農(nóng)民口中的一句俗語,也是這片近400萬公頃鹽堿地的真實寫照。
從2014年起,馮獻忠?guī)ьI(lǐng)團隊多次來到吉林西部實地考察。“大豆的祖先——野生大豆可以在鹽堿地里生長并存活,我國大豆資源又那么豐富,其中肯定有品種留存大豆祖先抗鹽堿的能力?!瘪T獻忠決定對大豆品種進行改良,再種在鹽堿地里,能改善土壤,更能為農(nóng)民增收。
說干就干!馮獻忠和團隊成員立即著手對耐鹽堿大豆品種選育攻關(guān)。然而,讓“寸草難生”的鹽堿地長出“金豆子”,可并不是一件容易的事。為了培育出耐鹽堿的大豆新品種,團隊用2000多個大豆品種進行實驗,分別種在中重度鹽堿的土壤里。最后,能存活下來的只有十幾種。于是,馮獻忠團隊將這十幾種大豆作為耐鹽堿的種質(zhì)進行培育。
培育大豆新品種需要經(jīng)過配置組合、雜交、后代篩選鑒定等過程,按照常規(guī)速度,至少需要10年的周期。為了縮短育種時間,馮獻忠團隊建成了40萬個株系的大豆突變體種質(zhì)資源庫和大豆多基因聚合技術(shù)平臺,還建立以育種方案全基因組選擇設(shè)計、育種后代基因芯片選擇和加速育種的大豆分子設(shè)計育種平臺。2021年,團隊選育的首個耐鹽堿大豆品種“東生118”通過審定。
2022年10月,吉林省松原市前郭縣查干花鎮(zhèn)八家子村遍地是豐收的金黃:中重度鹽堿地實地測產(chǎn)的“東生118”畝產(chǎn)達到150.4公斤,成為促進鹽堿地增收的“新星”。
在最近一段時間里,馮獻忠研究團隊又與多個單位聯(lián)合開展“大豆計算育種”項目的研究。該項目以智能計算和人工智能技術(shù)為核心支撐,實現(xiàn)作物育種從“試驗選優(yōu)”向“計算選優(yōu)”的轉(zhuǎn)變。目前,中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所高通量植物表型組平臺投入運行,馮獻忠研究團隊與之江實驗室合作研發(fā)的計算育種平臺正升級迭代,團隊成員正忙著在全國20多個試驗點進行基因型和表型數(shù)據(jù)的收集。
馮獻忠說:“希望‘東生118’這7顆大豆在給中國科學(xué)院大學(xué)本科新生帶來驚喜的同時,也能萌發(fā)同學(xué)們心中探索科研的種子,在北斗七星的指引下,長出希望之葉,綻放青春之花,收獲成功之果?!?/p>
《光明日報》(2023年08月03日 08版)
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