今年是加快农业强国建设的起步之年。 建设农业强国,武器是科学技术。 种子作为农业的“筹码”,尤为重要。 据农业农村部最新发布消息,我国已启动实施种业振兴行动三年,并取得阶段性成效,全国种种生产县和区域改良种种育基地种子供应保障能力提升至75%。
突破:供应能力从70%提升至75%。
在中国,玉米不仅是重要的粮食品种,也是主要的动物饲料和工业原料。 增产是近年来玉米育种的重要方向。
在陕西杨凌农业高新技术示范区种业大楼,育种专家正在对即将上市的高产抗病玉米新品种进行纯度检测,这也是该玉米新品种进入推广种植阶段的最后一步。
中化先正达集团杨凌技术中心分子检测中心科学家唐新瑞:因为我们所有的商业品种在上市前都需要确定其纯度。 只有符合纯度要求的品种才能上市,这也是我们检查整个玉米种子质量的一个过程。
育种专家告诉记者,他们正在检测纯度的玉米新品种适应性广,可以在东北、华北、西北等多地适宜地区推广种植。 在干旱贫瘠地区,其茂密的根系高效利用水肥,帮助农民节约用水,实现丰收。
2024年,这里筛选出101个品种通过国家检验,其中玉米新品种21个,2024年,121个品种通过国家检验,其中玉米新品种44个。 新品种加速培育的背后,是一系列育种新技术的不断创新应用。
中化先正达集团杨凌技术中心性状整合中心负责人杨炳鹏:新的育种技术也加快了我们的整个育种过程。 我们分析数据,然后选择具有优异特性的菌株和一些高潜力菌株,这些菌株被放入我们遍布全国的测试系统中。 最后,经过两到三年的试验,我们获得了产量高、产量稳定、抗病性相对较好的品种,并将特性优良的品种推向市场。
据了解,自2024年种业振兴行动实施以来,农业农村部在种质资源保护、重大品种和关键技术创新、国家种业基地布局建设等方面,指导取得了多项重点突破和标志性成果。 目前,全国新增农作物、畜禽、水产种质资源53万余份,由216个农作物种子生产基地、300个养殖畜禽养殖场、站组成的改良种种“国家队”推动种子供应保障能力从70%提升到75%。
精确度:大海捞针,将网撒向重定向的方向。
在选择品种育种时,实际上是将最好的基因组合在一起,选择出好的稳定基因的过程。 过去,这项工作是由育种专家通过作物的田间表现来判断和选择的,这是相当偶然的。 随着科学技术的发展,科学家现在可以以更精确、更有效的方式加快他们的选择速度:分子检测。 简单地说,分子检测就是直接从基因水平上确定一种作物材料是否具有育种专家想要的性状。
在杨凌农业高新技术示范区,这里的高通量分子检测平台每天可产生约40万个数据点。 数据点表示玉米种子中某个DNA片段的特征。
中化先正达集团杨凌技术中心分子检测中心科学家唐新瑞:过去,我们的育种专家可能需要在田间收集一些所需的性状。 这通常需要很长时间,并且可能需要一个作物季节来收集这些数据。 现在在我们这边,可能只需要一到两周的时间就可以通过我们的分子标记或其某些特征获得所需的性状。 这大大加快了育种过程和我们育种的速度。
除了高通量检测平台等效率大师外,还有另一个高精度检测平台,可以记录每一轮玉米DNA的反应,最终准确地告诉育种者玉米DNA。
利用这种分子检测技术获得的数据,再加上在野外获得的数据,可以开发出最佳模型,从数十万种育种材料中筛选出“尖子生”,通过DNA检测技术大大节省成本,加快速度。
速度:突破季节性限制,改写传统育种节奏。
在中化先正达集团杨凌养殖技术中心试验基地,有一个温室。 在这里,玉米育种可以达到一年四到五代的水平,也就是2代5倍以上。
工作人员告诉记者,这个自动化环控温室占地面积12000平方米。 在温室的顶部,可以看到一排排紫色的小灯泡亮起,这些灯泡是根据玉米生长所需的红橙色和蓝紫色光合成的。
玉米是一种喜光作物,它有自己喜欢的光谱,玉米更喜欢红橙色和蓝紫色光,而不是其他光。 根据玉米生长的需要和外界自然光的变化,可实现光照强度的动态调节。
中化先正达集团杨凌技术中心性格整合中心科学家牛瑞龙:为了满足玉米全年的正常生长,我们会调整其温室的一些参数,包括温度、湿度和光照强度。 根据季节的不同,我们将有相应的参数来指导。
记者注意到,这里不时有研究人员通过首创的育种分子标记筛选技术,挑选出具有良好潜力性状的苗种进行移栽。 研究人员告诉我们,从大约1000个细菌中可以选出大约100个幼苗,从100个幼苗中可以移植大约10个幼苗。 在新技术的帮助下,在玉米生长的每个阶段都会筛选出最优秀的学生,以帮助育种者缩小目标群体范围,更准确地定位所需的性状。
在培育一粒种子的过程中,从寻找玉米种子的不同性状到培育新品种,都是上百名科学家的努力。 他们从种子做起,在种质资源和育种技术上不断创新,让更多的种子装上“中国芯”,让我们更稳住自己的工作。