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科学普及 | 宝贵的野生稻有了个好家(二)
发布时间:2023-10-12      来源:       阅读量:     分享:



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中国科学院院士钱前说过:“野生稻是水稻育种和生物技术研究重要的基因资源”。

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地处海南省三亚市的国家级野生稻种质资源圃,由中国农业科学院作物科学研究所建设和管理。

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资源圃负责人、中国农业科学院作物科学研究所研究员杨庆文,从事野生稻搜集、保存、利用的工作已经二十多年。他说:育种家在进行品种改良的时候,他需要利用种质资源,拿过来提高品种的产量、品质、抗病虫性、抗逆性等等,也就是说如果没有种质资源也就是没有新品种改良。种质资源是新品种改良的物质基础,是最基本的物质基础。

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上世纪七十年代,袁隆平院士的助手李必湖在三亚南红农场的池塘边,发现了一株雄性不育的野生稻植株,为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口,奠定了三系法杂交水稻的基础,为我国粮食安全作出了巨大贡献。

近年来,由于加强了对野生稻的研究和利用,重大的科研成果层出不穷。

二0二二年十二月,《科学》发布了二0二二年十大科学突破,多年生稻名列其中。云南大学教授胡凤益团队利用长花药野生稻和一年生的栽培稻远缘杂交,培育出了多年生栽培稻,在热带适宜区域一次栽种,可以连续收获三到五年。

中国农业科学院作物科学研究所研究员杨庆文:现在品种它的一些优良的基因已经被育种家利用得很充分了。那么只能从它种质资源的一些基础性状里边,去挖掘它的优良基因用于未来的育种。 

野生稻长期在自然界生存繁衍,它经受各种自然灾害,包括病虫害、包括干旱、冷害、热害等等各种逆境条件。在这种逆境条件下,没有人为干预,没有人为保护的情况下,它能够长期生存下来,说明它是具有这些抗性的优良基因。我们如果能把野生稻的这些优良基因,转移到水稻目前的优良品种当中来,能够使现在的品种具有更多的优良基因。所以说野生稻对于水稻来讲,是非常重要的种质资源。

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袁隆平先生曾有“禾下乘凉梦”。在这个资源圃里,有一种叫做药用野生稻的物种,它的株髙一般在二到三米,甚至可以达到五米,如果运用现代生物技术,挖掘出控制它株髙的基因,和现有高产优质品种的基因结合起来,那离“禾下乘凉梦”还会远吗?

中国农业科学院作物科学研究所研究员杨庆文:随着经济的快速发展,包括修建一些基础设施,公路、铁路、水库等等基础设施,大量的野生稻的栖息地被破坏。 还有农民要发展农村经济,可能把野生稻的栖息地、也就是原来生长的地方改做他用,比如说,种水稻、种莲藕、养鱼等等。这样的话把野生稻的生存空间压缩得越来越小,大量的野生稻在野外已经是消失了。剩下的野生稻在野外也越来越少。在这样的情况下,中国政府非常重视野生稻的保护。实际上,从上个世纪的五十年代,科学家就开始保护野生稻。

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当时,在广东的广州、广西的南宁都建了野生稻资源圃,云南还有高原野生稻种质资源圃,保存着从各地收集来的野生稻种质资源。但是这些野生稻种质资源圃基本上都分布在亚热带地区。

而大多数的野生稻都分布在热带地区。当它们遇到低温的时候,从全球收集来的野生稻种质资源就会被大量的冻死,造成巨大的损失。

海南是我国少有的热带环境,三亚除了本身野生稻资源丰富以外,良好的光温条件满足了全球所有野生稻品种的生长繁殖条件。

中国农业科学院作物科学研究所研究员杨庆文:在海南三亚,这个我国少有的热带环境下,建立国家级野生稻种质资源圃,然后把从全球收集来的野生稻种质资源保存在这里。并且把国内现在已经保存的种质资源在这里备份保存。这样使得野生稻保护更加安全,更加可持续,也更加长期和永久。

我们建成以后,我们保存的野生稻种质资源的容量要达到四万份。这肯定是全球最大。但是要建成国际一流,那就需要开展很多的工作。

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国家级野生稻种质资源圃年鉴定评价一千份以上,年共享利用三千份次以上,能够满足今后三十年野生稻种质资源保存的需求。计划十年内完成所有野生稻资源的表型和基因型鉴定评价,力争筛选出具有重要性状的优异资源六百份、发掘新基因八十个和创制种质一百五十份。

目前,他们利用这个野生稻种质资源库平台,提供给国内水稻专家利用,充分实现野生稻资源共享利用。中国农业科学院作物科学研究所已经举办了四届全国野生稻大会。未来将依托这个国家野生稻种质资源圃,召开更多的国内外野生稻学术交流会,并通过举办野生稻的观摩会,促进国内国际交流。

摄像 | 覃仁盛

配音 | 孙斌

后期 | 毛钰婷

编导 | 毛志明 徐琴

科学顾问 | 杨庆文

策划统筹 | 徐琴

监制 | 程维红


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