——揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院推動作物遺傳育種科研紀(jì)實
7月下旬以來，揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻試驗田中綠浪翻卷，長勢喜人。
取樣、雜交、表型鑒定……該校“90后”水稻育種博士繆軍已經(jīng)帶領(lǐng)課題組學(xué)生在高溫下連續(xù)戰(zhàn)斗了十多天，只為挖掘出能讓水稻高產(chǎn)又好吃的新基因?？娷姳硎荆瑸榱舜龠M(jìn)育種材料的加代繁殖，挖掘高產(chǎn)優(yōu)良品種的潛力，團(tuán)隊長期往返于海南和揚州基地。
多年來，揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物學(xué)科面向國家重大需求，在主要農(nóng)作物基因組學(xué)、作物分子細(xì)胞遺傳學(xué)、作物新品種選育及作物數(shù)量遺傳等遺傳育種方面均取得了豐碩成果。“十三五”以來，該學(xué)科曾先后承擔(dān)國家973計劃、863計劃、國家重點研發(fā)計劃等國省級課題以及國際合作項目400多項，研究總經(jīng)費達(dá)2億多元，以第一完成單位獲國家自然科學(xué)獎二等獎1項，育成水稻新品種4個，大麥新品種9個，玉米新品種3個，不斷為“攥緊中國種子”“端穩(wěn)中國飯碗”貢獻(xiàn)力量。
四十載“南北遷徙”
南繁加快育種步伐
7月25日清晨，揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種專業(yè)博士余佳雯早早來到了她的試驗田，為接下來持續(xù)20多天的水稻雜交做好準(zhǔn)備。她向記者介紹，她的20多畝水稻是今年4月從海南帶回的育種材料，已經(jīng)進(jìn)入孕穗期，要盡快開展套袋雜交工作，經(jīng)過下半年南繁加代，可以盡快選育出產(chǎn)量高、顏值高、營養(yǎng)高的優(yōu)質(zhì)品種。
“我們就像遷徙的候鳥一樣，每年11月飛去海南，第二年春天再飛回江蘇。”余佳雯說，在老師的帶領(lǐng)下，他們已經(jīng)“南來北往”了很多年。像余佳雯一樣的師生還有很多，他們共同組成了揚州大學(xué)的“南北遷徙”團(tuán)隊。
該院水稻遺傳育種團(tuán)隊負(fù)責(zé)人劉巧泉教授介紹，為加快農(nóng)作物遺傳與育種的研究進(jìn)程，研究人員經(jīng)常需要利用不同地區(qū)的自然條件對研究材料進(jìn)行異地加代繁殖。自1974年以來，該院每年約有30名師生前往海南南繁基地進(jìn)行試驗，大大加快了水稻、玉米遺傳與育種的研究步伐。
“原本一年只能種一季水稻，通過南繁，我們一年可以種上兩季。”于恒秀是該院水稻遺傳育種團(tuán)隊的一員，每年3月，她都要奔赴海南開展水稻取樣、雜交、選種工作，直至4月底，帶著上千份稻根和稻種“飛”回江蘇，又馬不停蹄地將這些試驗材料種到田里。等到秋收后，她再將稻種帶到海南進(jìn)行新一輪水稻繁殖。這便是“南北遷徙”的工作內(nèi)容。
卞云龍是該院的一名老教師，從事玉米遺傳育種研究已有30多年，他的“遷徙”之旅始于1985年。“八十年代的條件非常艱苦，當(dāng)時交通不便，路上就要花五、六天。”卞云龍回憶說，當(dāng)時他住在廢棄的棚子里，不通水不通電，全部家當(dāng)只有兩張鋼絲床，自己用泥巴砌一個簡易灶臺，買一口鍋，還得上山砍柴，才能吃上飯，“還好從事農(nóng)業(yè)研究的老師都特別能吃苦”。
40多年來，該院在海南陵水縣、三亞藤橋鎮(zhèn)試驗田面積平均每年超過50畝，為作物遺傳育種研究提供了大量的試驗材料，也為培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種奠定了堅實基礎(chǔ)。
發(fā)掘水稻“美味”關(guān)鍵基因
品種改良助農(nóng)增收
今年年初，鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)世業(yè)鎮(zhèn)西興灘合作社農(nóng)戶謝義金喜出望外，他種的22畝玉米，2021年的收益是2020年的好幾倍，“多虧了揚州大學(xué)專家團(tuán)隊送來的鮮食玉米新品種新技術(shù)，讓我們種玉米也能賺大錢”。老謝口中的鮮食玉米新品種，正是由揚州大學(xué)印志同教授團(tuán)隊培育的新型甜糯型玉米品種“揚甜糯104”。
“育種就是通過改良現(xiàn)有品種，讓新品種產(chǎn)量更高、品質(zhì)更好、抗性更強。”劉巧泉說，高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是水稻育種兩個最重要的目標(biāo)。
20多年來，他所錨定的科學(xué)方向就是上溯到水稻生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈上游，綜合運用現(xiàn)代遺傳育種學(xué)和基因改良技術(shù)，不斷改良稻米品系，從而實現(xiàn)水稻品質(zhì)的提升，培育出更加好吃、營養(yǎng)更高的水稻新品種。
近年來，劉巧泉團(tuán)隊進(jìn)行了一系列研究，顯著改良了稻米高產(chǎn)品種的粒形、外觀和營養(yǎng)品質(zhì)，闡明了人類從野生稻到栽培稻稻米食味品質(zhì)演變的規(guī)律，團(tuán)隊成功創(chuàng)制多個被認(rèn)為是水稻“美味關(guān)鍵”的新等位基因。這些研究成果，為深入闡明稻米品質(zhì)性狀遺傳調(diào)控機理提供了重要的理論依據(jù)，也為高產(chǎn)水稻的品質(zhì)改良提供了重要的基因資源和技術(shù)途徑。
不久前，湯述翥教授剛剛通過江蘇省審定的水稻新品種“廣陵優(yōu)粳”成功轉(zhuǎn)讓給江蘇一家種業(yè)公司。該品種正是導(dǎo)入了劉巧泉團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的基因，使其直鏈淀粉含量比普通粳稻更低，這不僅讓該品種吃起來比一般的粳稻更軟糯，而且外觀也比一般的軟米品種透明度更高、更好看。
攥緊“中國種子”
新優(yōu)品種不斷涌現(xiàn)
“育種不是一蹴而就的，是一個長期堅持的過程，要腳踏實地，肯吃苦、多下田，更要緊密結(jié)合生產(chǎn)實踐，真正把實驗室的成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)田里的碩果。”劉巧泉說。
多年來，該學(xué)院先后培育30多個水稻、玉米、小麥、大麥、油菜等優(yōu)良品種，均在大面積生產(chǎn)上得到推廣與應(yīng)用，為江蘇乃至全國糧食安全和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
2018年，該院左示敏教授課題組培育的糯稻新品種“皖墾糯3號”因攜帶了在粳稻中少有的抗稻瘟病優(yōu)異基因組合，而顯示出突出的稻瘟病抗性，2019年至2021年期間，累計推廣近30萬畝。2020年，湯述翥教授課題組育成江蘇省第一個長粒型粳稻新品種“揚農(nóng)粳1030”，比同熟期對照品種增產(chǎn)5％左右，稻瘟病抗性較好，同年培育的雜交粳稻新品種“陵風(fēng)優(yōu)6號”，在國家區(qū)域試驗中比對照品種可增產(chǎn)10％-15％，品質(zhì)達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。2021年，在江蘇省首次種業(yè)振興“揭榜掛帥”項目競爭中，該院作物遺傳育種學(xué)科一舉拿下5個項目。
“糧食安全是‘國之大者’，作為作物遺傳育種研究工作者，把‘種業(yè)芯片’掌握在自己手上，把‘中國人的飯碗’牢牢端在自己手中，是我們義不容辭的責(zé)任和使命。”劉巧泉說。
如今，只需3小時的飛行就能抵達(dá)海南，南繁基地的設(shè)施條件也早已大為改善。今年11月底，湯述翥、于恒秀等一批育種科研工作者又將帶著收取的試驗材料飛往海南，加快水稻新品種的選育進(jìn)程，為新一季播種下希望。
“種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’，只有攥緊‘中國種子’，才能端穩(wěn)‘中國飯碗’。我們會牢記囑托，以強種興農(nóng)為己任，為中國種業(yè)振興貢獻(xiàn)青春與汗水、智慧和新知。”余佳雯堅定地說道。
