一粒種子改變一個(gè)世界!這一論斷,鞭策著全球農(nóng)作物育種者前赴后繼攀登一個(gè)又一個(gè)高峰。
上海市農(nóng)科院植物細(xì)胞工程團(tuán)隊(duì)通過(guò)三代人的努力,秉承“一個(gè)細(xì)胞塑造一粒良種”的夢(mèng)想,創(chuàng)造性地發(fā)明了小孢子育種技術(shù),在麥類(lèi)作物育種中發(fā)揮了重要作用,幫助天南地北的育種者實(shí)現(xiàn)了不受時(shí)空限制的高效育種夢(mèng)想。
“一批攜帶小孢子育種技術(shù)烙印的優(yōu)良新品種正在全國(guó)各主要產(chǎn)地示范推廣,一大批攜帶小孢子育種技術(shù)烙印的優(yōu)良新品系正在各主要產(chǎn)地進(jìn)行田間鑒定,我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)的發(fā)明創(chuàng)造正通過(guò)五湖四海的谷物育種專(zhuān)家們展示著這一國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、緊跟國(guó)際前沿育種技術(shù)的價(jià)值。”團(tuán)隊(duì)首席專(zhuān)家黃劍華談到小孢子育種技術(shù)被廣泛應(yīng)用時(shí),自豪之情溢于言表。
“藏糧于技”造福全國(guó)
“十三五”規(guī)劃綱要提出農(nóng)業(yè)要“藏糧于地,藏糧于技”。上海市農(nóng)科院植物細(xì)胞工程團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建小孢子育種技術(shù),以先進(jìn)技術(shù)服務(wù)全國(guó)育種團(tuán)隊(duì),協(xié)同育種創(chuàng)新,為產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展提供良種保障。
近日,上海市農(nóng)科院召開(kāi)了“小孢子水平高效遺傳改良技術(shù)體系創(chuàng)制及大麥和青稞上規(guī)?;瘧?yīng)用”學(xué)術(shù)研討會(huì)。會(huì)上,來(lái)自全國(guó)各地的專(zhuān)家教授對(duì)小孢子育種技術(shù)發(fā)表了各自的見(jiàn)解。據(jù)介紹,小孢子育種技術(shù)的價(jià)值絕非局限于大麥、青稞的高效育種,而是通過(guò)以大麥、青稞為該技術(shù)*先實(shí)施應(yīng)用的對(duì)象,以先進(jìn)育種技術(shù)支撐食用、飼用和釀酒等多用途的良種產(chǎn)出,輻射全國(guó)種植大麥、青稞的貧困偏遠(yuǎn)的邊疆地區(qū),促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)興旺、鄉(xiāng)村振興。
“一批攜帶小孢子育種技術(shù)烙印的大麥、青稞優(yōu)良新品種正在全國(guó)各主要產(chǎn)地示范推廣只是這個(gè)成果直觀的貢獻(xiàn),在座的專(zhuān)家教授們都認(rèn)識(shí)到了該技術(shù)在水稻、小麥等谷類(lèi)育種上的應(yīng)用價(jià)值和啟發(fā)價(jià)值,這是該項(xiàng)技術(shù)了不起的地方。”國(guó)家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家張京研究員說(shuō)。
確如張京所總結(jié)的,在場(chǎng)的專(zhuān)家們一致認(rèn)為,雖然本次學(xué)術(shù)研討的內(nèi)容聚焦于小孢子育種技術(shù)在大麥和青稞上的規(guī)模化應(yīng)用,但是該技術(shù)的建成,對(duì)同為禾本科作物的水稻、小麥同樣具有借鑒和應(yīng)用價(jià)值,通過(guò)該技術(shù)高效育出節(jié)肥、抗病的谷物良種將不再是夢(mèng)想。
數(shù)據(jù)高度濃縮了小孢子育種技術(shù)在大麥和青稞上的應(yīng)用成果。在500多份育種材料中成功實(shí)現(xiàn)了小孢子再生成苗,“上海-昆明”異地移栽成活率高達(dá)90%,成功培育出5個(gè)大麥、1個(gè)青稞新品種及10多份大麥、青稞新品系。
前赴后繼登上高峰
當(dāng)人類(lèi)進(jìn)入了分子育種技術(shù)時(shí)代,細(xì)胞工程育種依然沒(méi)有過(guò)時(shí),在當(dāng)今育種領(lǐng)域仍然占有重要地位,并且煥發(fā)出新的活力。小孢子育種技術(shù)已成為國(guó)際種子公司大力研發(fā)的育種平臺(tái),小孢子培養(yǎng)能極大提高種子優(yōu)良性狀的聚合和純合效率,小孢子脅迫培養(yǎng)能極大提高耐逆、節(jié)肥、抗病基因的篩選效率,但是,從理論的可行到現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的突破,而是要前赴后繼跨越鴻溝。
據(jù)黃劍華介紹,上海市農(nóng)科院植物細(xì)胞工程團(tuán)隊(duì)發(fā)明的小孢子育種技術(shù)在三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了突破,一是創(chuàng)建了小孢子離體培養(yǎng)高頻再生技術(shù)體系,二是創(chuàng)建了小孢子試管苗加倍與移栽育苗技術(shù)體系,三是創(chuàng)建小孢子脅迫培養(yǎng)結(jié)合植株水平性狀鑒定技術(shù)。也就是說(shuō),小孢子育種技術(shù)突破了基因型依賴、單倍體染色體加倍率不高和再生苗移栽成活困難等重大技術(shù)難關(guān),天南地北的育種工作者可以不分時(shí)空不受季節(jié)限制把抗病、耐低氮、耐鹽等性狀選出來(lái)并穩(wěn)定下來(lái),然后去做大田鑒定,大大提高獲得新品種的效率。
這一創(chuàng)造性技術(shù),凝聚了上海市農(nóng)科院植物細(xì)胞工程團(tuán)隊(duì)三代人的艱苦鉆研,從谷類(lèi)作物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研發(fā)、細(xì)胞工程育種技術(shù)創(chuàng)新到分子育種技術(shù)拓展,鋪就了一條幾代人小孢子育種技術(shù)研發(fā)的逐夢(mèng)之路。
顏昌敬先生及團(tuán)隊(duì)是*代,前輩們證實(shí)了谷類(lèi)作物葉細(xì)胞存在細(xì)胞全能性,在小麥花藥培養(yǎng)上,*報(bào)道了*成苗技術(shù),寫(xiě)下了《植物組織培養(yǎng)手冊(cè)》《植物細(xì)胞培養(yǎng)手冊(cè)》等著作,有力地推動(dòng)了我國(guó)植物離體培養(yǎng)研究。黃劍華及其團(tuán)隊(duì)是第二代,研發(fā)出小孢子育種技術(shù),并因此獲得了多項(xiàng)育種技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利。第三代是以劉成洪博士為代表的青年科技人員,正在攻克并逐步完善著小麥、水稻小孢子培養(yǎng)高頻再生技術(shù),拓展著單倍體基因編輯的育種新技術(shù)和分子標(biāo)記結(jié)合加倍單倍體的育種新技術(shù)。
“DH育種就是雙單倍體育種,這是現(xiàn)代生物育種技術(shù)的重要研究領(lǐng)域,DH育種的核心是誘導(dǎo)形成單倍體,而小孢子培養(yǎng)技術(shù)是獲取單倍體*為直接有效的途徑。”劉成洪介紹著,“我們的團(tuán)隊(duì)前赴后繼又各有重點(diǎn),這是小孢子育種技術(shù)誕生和不斷完善的前提和基礎(chǔ)。”
團(tuán)隊(duì)先后獲得發(fā)明專(zhuān)利5件、實(shí)用新型專(zhuān)利1件、新品種保護(hù)權(quán)4件、SCI論文10篇等成果。作為第三代的代表,劉成洪為此付出了不少心血,貢獻(xiàn)了應(yīng)有的智慧,但是,他在介紹時(shí)總是念念不忘黃劍華和陸瑞菊兩位前輩,他的內(nèi)心始終不忘黃劍華在項(xiàng)目策劃、新品種選育及推廣上的貢獻(xiàn)和智慧,不忘陸瑞菊在小孢子高效培養(yǎng)及其遺傳改良技術(shù)、小孢子育種技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用方面的貢獻(xiàn)。
攀登技術(shù)高峰的道路難免險(xiǎn)且阻,只有不忘初心、薪火相傳,才能演繹出前赴后繼的華章,上海市農(nóng)科院植物細(xì)胞工程團(tuán)隊(duì)做到了。
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