用自己的手攥紧中国种子!

 新闻中心     |      2022-05-18

  安信9娱乐平台4月10日下午,习总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察调研时强调,种子是我国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。种源要做到自主可控,种业科技就要自立自强。这是一件具有战略意义的大事。要弘扬袁隆平等老一辈科技工作者的精神,十年磨一剑,久久为功,把这件大事抓好。

  浙江大学深度参与海南省崖州湾种子实验室的建设。为加快发展我国的种子繁育、加工、检测等战略性、前沿性、颠覆性技术,浙江大学海南研究院组建了棉花、水稻、瓜果菜、种子、畜禽、植检等6支科研创新团队,主动对接海南省崖州湾种子实验室建设发展需要,助力技术攻关和成果产业化推广。截至目前,浙江大学参与实验室“揭榜挂帅”项目4项,自主部署项目11项,共有6支科研创新团队、72名研究生和4名博士后在海南省崖州湾种子实验室开展相关的科研工作。

  浙江大学海南研究院组建了6支“南繁科技”科研创新团队加入海南省崖州湾种子实验室

  今天,让我们一起走近水稻等粮油作物创新团队,听听浙江大学农业与生物技术学院舒庆尧教授团队躬身田埂几十载,专注水稻新品种培育的故事。

  2021年9月23日,中国农民丰收节主场活动在嘉兴举行。水稻、小麦、玉米等100种省内外优质农作物种源汇集,其中浙江大学农业与生物技术学院舒庆尧教授团队育成的国际首个两系法粳籼亚种间杂交稻品种“江两优7901”也在展出之列。

  水稻是我国最重要的主粮之一,它的“数量”和“质量”,影响着老百姓的一餐一饭,也影响着我们国家的粮食安全。舒庆尧领衔的水稻育种团队胸怀“国之大者”,以引领水稻生产提质增效为目标,几十年来孜孜不倦、持续攻关,在种质创制和辐射诱变育种共性技术研究中取得了一系列成果,践行着保“家”卫“国”的初心使命。

  早在上世纪90年代,舒庆尧就和夏英武教授一起培育了浙辐系列早稻品种和II优3027等杂交稻品种。截至目前,浙辐系列品种和种质资源已成为我国700多个水稻品种的亲本之一,应用面积5亿多亩,产生了巨大的社会经济效益,舒庆尧领衔的“水稻突变种质辐射创制与应用”也获得2019年教育部科技进步奖。

  2003年至2010年,舒庆尧在联合国粮农组织(FAO)-国际原子能机构(IAEA)工作,作为技术官员和PLANT BREEDER/GENETICIST负责了亚洲和非洲的水稻突变育种双边和地区技术合作项目。2010年5月回到浙大后,重新组建团队,开始了新的水稻育种征程。在构建创新性的组织、平台和技术体系的同时,紧密结合水稻生产和居民消费需求,开展水稻新品种培育的“实战”,目前也已取得阶段性成果,“江两优7901”就是代表性成果之一。

  团队采用花药培养、分子标记辅助选择等生物技术,同时从不育系和广亲和恢复系关键材料创制为突破口,成功育成了国际首个两系法亚种间杂交稻“江两优7901”,该品种已于2018年通过了国家审定。“江两优7901”充分利用了亚种间杂种优势,具有超高产(比对照增产16.7%)、米质优(国标2级粳米)等优点,在浙江、湖北、安徽、江苏等省示范中表现高产稳产,稻米品质优,熟色好,熟期适中,深受农户的喜爱,在2019、2020、2021年连续三年入选“浙江•长江下游水稻新品种大会推荐品种”。

  另外,水稻育种团队在订单式育种方面也取得重要进展。团队与荃银高科、普济圩现代农业集团等种业企业开展了深入合作,并结出一系列成果。目前,与荃银高科合作培育的“浙大荃优1610”已经通过了国家审定。该品种可以在长江中下游9个省区作为单季籼稻种植,在2021年多点示范中表现突出,荃银高科已获得该品种的独家开发权,从2022年开始成为该公司的重点产业化品种。与安徽普济圩现代农业集团合作培育的“哈两优1674”和与无锡哈勃种业培育的“长两优1674”也于2021年通过了国家审定,在2022年开始产业化应用。

  2022年,团队合作培育的“浙大嘉锡优610”、“浙大荃粳优167”等4个品种已申请国家审定;有8个水稻品种在参加长江中下游单季粳稻、连作晚稻和黄淮稻区的国家区试,有12个品种正在参加浙江、湖北、安徽、江苏、山东5省的省级区试。“这些品种一旦完成区试、通过审定,有望在长江中下游和黄淮稻区的主要产区推广应用,”舒庆尧说,“我们还积极与四川省原子能院、哈尔滨市农科院等其他科研单位开展合作研究,届时水稻育种团队的品种有望进一步拓展到东北、长江上游和华南稻区等水稻主产区,进而为我国水稻产业发展作出更大贡献。”

  利用传统育种技术培育水稻并完成产业化开发,需要经历一个很长的周期。即使采用冬季海南加代,也需要5年以上的时间才能育成一个稳定的新品系,在这之后需要再用3-5年的时间完成品比-区试-生试以及品种审定环节,接着还要经过2年左右的生产适应性研究才能进入最后的生产应用。为此,水稻团队在发挥主观能动性,通过技术集成和方法创新,开创了一条“材料集中创制、品种多地同时选育”的高效水稻品种培育新路径。

  一方面,团队创新性地建立起一套先进的水稻育种体系。团队始终坚持“创新性研究”引领水稻育种技术进步的理念,在基础研究、技术创新和材料创制中均取得了若干创新成果。团队发现了一种基于5-羟色胺合成调控的水稻抗虫机制,为水稻抗虫育种提供了全新的技术策略,相关成果发表于Nature Plants,项目也被评为浙江大学2018年十大学术进展之一。同时,为推动基因编辑技术的育种应用,团队还先后建立了国际先进水平的CRISPR-S技术体系和CTREP网络平台,助推我国生物育种研究。

  另一方面,团队实施水稻新品系工程化设计与创制,实现了水稻育种的范式转换。近年来,水稻功能基因组学研究迅猛发展,为水稻育种的范式转换奠定了理论基础。水稻育种团队充分利用这一机遇,以水稻基础研究的最新发现、最新知识为指引,对水稻品种创制的配组方式、实现途径进行理论设计,进一步开发实现理论设计所需的技术和平台。在将蓝图转化为品种的过程中,团队又灵活应用基因编辑技术、分子标记辅助选择技术、基因组分析技术和花药培养技术等先进育种手段,大幅提高了育种效率、缩短了育种年限。“比如,利用花培技术可以将稳定新品系的创制时间从五缩短到一年”舒庆尧说。

  此外,水稻育种团队还走出实验室,以“浙大品牌”和“技术引领”为抓手,构筑了浙大引领、地方农科院和种业产业共同参与的“浙大水稻科企联合体”,并得到地方政府的大力支持,为高效培育水稻品种和产业化提供了保障。无锡-浙大生物育种中心,已连续4年实现年产花培苗3万株以上,成为国内外水稻单倍体育种规模最大的基地。培育出的加倍单倍体(DH)系性状稳定,携带所需的抗病基因,可以同时在不同稻区同步开展新品种选育。迄今为止,水稻团队已经在黄淮稻粳稻区(覆盖山东、苏北、皖北和河南)、单季粳稻(江苏、浙江、安徽、上海、湖北等)、以及长江中下游籼稻区设立了品种筛选点,同步开展不同类型的水稻新品种选育。在集中创制与多地选育体系的支持下,团队有望培育出更多适宜全国不同生态区的水稻新品种。

  水稻育种团队是学校创新2030学科会聚计划之“农业设计育种”计划的主要团队之一,他们一方面正与无人机、无人车、机器人等智能信息和装备团队合作开展智慧育种技术创新,力争在水稻育种技术和体系创新中不断取得突破,同时继续培育适宜不同地区生产的水稻新品种。作为首席,舒庆尧教授正带领海南浙大研究院水稻等粮油作物创新团队充分利用崖州湾种子实验室的先进平台和三亚得天独厚的气候资源开展技术创新和品种选育。“事关国家粮食安全,浙大人也应该作出贡献。只争朝夕,迎难而上!我相信,浙大水稻育种未来可期!”