总书记的话儿记心间|省黄三角农高区借助数字化缩短育种周期 育种速度比大田快了五六倍

  往年这个季节,省黄三角农高区现代农业技术创新中心不少耐盐碱植物育种专家已经踏上“南繁”之路,在海南三亚的田间地头进行农作物新品种的加代培育。

  这个冬天,因为有了数字化育种加速器,工作人员只需在室内就可完成植物育种,并且速度大大提升。近日,记者走进位于省黄三角农高区现代农业技术创新中心耐盐碱植物数字化育种平台,首先映入眼帘的是一个个长满“绿植”的“玻璃橱窗”,甜高粱、黑麦草、紫花苜蓿、田菁等作物在人工模拟的环境中长势喜人。

  “这就是国内首个耐盐碱植物数字化育种加速器,我们集成应用生物技术、信息技术等,通过对比实验获取最优的植物生命周期模型,并根据植物株高,布局建设了8个适应不同植物、不同品种的育种加速子模块,再配备不同的光照、水培模组等设备,实现了植物育种的加速迭代。”省黄三角农高区科技创新局一级主任科员、盐碱地综合利用技术创新中心工作专班副组长乔仁桂介绍。

  专属“营养餐”、LED光源、实时温度监测……得益于智能控制系统,在这里每年可育种6—8代,速度是温室育种的3—4倍,大田育种的5—6倍。

  众所周知,种业研发是一个漫长的过程,要研发一代全新的品种,通常需要8—10年时间,而培育出适宜盐碱地种植的种子更是一件不易的事情。

  我国有5.5亿亩可开发利用的盐碱地,它是保障我国粮食安全的潜在粮仓。盐碱地育种,也是习近平总书记长期关注的重点。2021年10月21日,习近平总书记在东营考察调研时强调,要加强种质资源、耕地保护和利用等基础性研究,转变育种观念,由治理盐碱地适应作物向选育耐盐碱植物适应盐碱地转变,挖掘盐碱地开发利用潜力,努力在关键核心技术和重要创新领域取得突破,将科研成果加快转化为现实生产力。

  为解决盐碱地适生植物育种难、育种周期长、制种产量低等瓶颈问题,省黄三角农高区牵头,中科院主持设计,与山东盐碱地现代农业有限责任公司、东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院等合作,建成耐盐碱植物数字化育种加速器,构建起“实验室分子设计育种——人工模拟环境育种加速——田间耐盐梯度测试鉴定”三级育种体系,变传统田间经验育种为分子设计育种。

  “首先,我们会按照耐盐、耐热、高产优质等设计目标,利用全基因组关联分析、复杂性状解析和基因编辑,获得理想‘分子设计型’育种材料,然后将育种材料放在人工模拟环境育种加速器中生长,获得优良育种材料或品系,再将优良品种材料在标准试验田进行耐盐等抗逆性、生态适应性鉴定评估,最终筛选出适宜大田环境的新品种或新品系。”乔仁桂介绍,“以苜蓿为例,通过在育种加速器快速选育,可以筛选出更适合在盐碱地种植的苜蓿品种,耐盐性达千分之三左右,每年可收三到五茬,并且每茬的蛋白含量等营养品质都比较高。”

  截至目前,针对滨海盐碱地特点,省黄三角农高区开展了不同应用层面的作物与特色植物育种与资源发掘利用,搜集保存了耐盐粮油作物、耐盐饲草、特色植物和乡土植物等种质资源1.8万份,筛选评价了6000余份育种材料,初步选育出37个新品系,在自己的基地上示范推广了9.2万亩,亩增效益15—20%。

  “总书记的嘱托言犹在耳,作为全国唯一一个以盐碱地为特色的国家级农高区,我们必须扛牢盐碱地综合利用大旗,围绕粮油作物、牧草等‘卡脖子’品种,培育一批突破性新品种(系),实现盐碱地种业科技自立自强、种源自主可控,为把中国人的饭碗牢牢端在自己手上提供种源保障。”省黄三角农高区二级巡视员、技术创新中心负责人罗守玉表示。 

(记者 李怀苹 张振)

责任编辑:张坤