不是產棉地的海南,卻掌握著中國棉花的「基因密碼」——南繁孕育棉花新希望

三亞發佈 發佈 2024-02-27T10:26:48.309388+00:00

得天獨厚的氣候條件,使海南成為棉花南繁加代育種的天堂,不是產棉地的海南,卻掌握著中國棉花的「基因密碼」。

得天獨厚的氣候條件,使海南成為棉花南繁加代育種的天堂,不是產棉地的海南,卻掌握著中國棉花的「基因密碼」。在中國農科院棉花研究所三亞野生棉種質基地、在師部農場南繁基地、在國家野生棉種質資源圃(三亞)……每當南繁季節來臨時,棉花枝繁葉茂,雪白的、粉紅的小花靈動地飛舞,成為育種人的「希望之花」。

棉花在海南進行南繁已有數十年之久,這片熱土已成為眾多棉花領域的科研人員、種子企業的寶地。在2023中國種子大會暨南繁矽谷論壇期間,眾多「棉花育種人」歡聚一堂,共話棉花發展之路。

每次提起南繁,中國農業科學院棉花研究所原副所長、河南大學三亞研究院特聘教授王坤波眼睛裡都閃爍著光芒。20世紀90年代初,長江、黃河流域棉區棉鈴蟲病連年暴發,對我國棉紡織業造成了嚴重影響。1991年,國家「863」計劃將抗蟲棉的研究列為重大關鍵技術項目。王坤波正是在這樣的背景下來到海南,開始他的海南棉花雜交育種研究工作。

「由於當時基地建設還不完善,居住條件和工作條件都比較簡陋,即使來視察的領導也只能和普通的研究員們同甘共苦。」王坤波說,棉花種植期長,搞棉花育種,一年到頭都要忙碌,特別是到了夏季,棉田裡熱得像蒸籠,人扎到裡面一待就是一天。

這三十幾年來,通過南繁育種,中國農業科學院棉花研究所培育出一批高產、抗病等優良的棉花品種並推廣至全國。「其中,海南南繁功不可沒。」王坤波說,中國農業科學院棉花研究所培育出的品種在全國曾占半壁江山,這與海南南繁有直接相關,每年的南繁將育種周期縮短三分之一甚至一半。

「因為棉花種植期太長,如果在一個地方自然生長,一年365天不夠用,這就彰顯了南繁的好處。南繁讓棉花培育實現兩地生長,實現早收穫。」王坤波說,隨著棉花科研進入分子時代,我們要解決的不僅是今天的問題,還要面向未來產業發展需要,讓「中國棉」造福世界。對此,新疆農業科學院經濟作物研究所副所長、研究員李雪源用「生物育種」技術作出了回答,「改造一個性狀讓它穩定下來,我們傳統做法需要10年左右的時間,有了生物技術以後,對一些公共基因目標直接進行轉化,使得性狀得到明顯改變,那麼它的穩定效率就很高。李雪源說,不僅轉化快,還能進行很好地疊加。」

放眼世界,農業強國紛紛進入「常規育種+生物技術+信息化」的育種「4.0時代」,迎來以基因編輯、全基因組選擇、人工智慧等技術融合發展為標誌的新一輪科技革命。生物育種在緩解資源約束、保障糧食安全、保護生態環境、拓展農業功能等方面潛力巨大,是農業強國科技競爭的焦點,在現代農業發展中發揮著先導和引領作用。

生物育種是農業領域的革命性技術。數據顯示,生物育種助力農作物單產大幅提升。生物育種產業化可讓大田作物增產10%至15%,效率提升15%至20%,品質提升2%至4%,可進一步保障我國糧食安全,減少進口依賴。

「生物育種技術將為育種行業帶來革新。」李雪源說,目前利用該技術進行一項關於棉花耐高溫的研究。因為當前高溫問題已成為棉花生產面臨的一個重要生態環境問題,高溫天氣持續出現,對棉花產量品質影響很大。現在,通過生物育種技術,挖掘出耐高溫的基因,並通過南繁對這些基因的性狀進行多次分析,同時做轉化,將為棉花適應高溫找到一個可行辦法。

來源:三亞日報

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