【總書(shū)記關(guān)心的民生事⑦】
編者按
種子是我國(guó)糧食安全的關(guān)鍵，也是農(nóng)業(yè)的“芯片”。近日，習(xí)近平總書(shū)記在海南考察時(shí)，來(lái)到位于三亞市崖州灣科技城的崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室考察調(diào)研，并強(qiáng)調(diào)：“只有用自己的手攥緊中國(guó)種子，才能端穩(wěn)中國(guó)飯碗，才能實(shí)現(xiàn)糧食安全。種源要做到自主可控，種業(yè)科技就要自立自強(qiáng)。”
如何不負(fù)習(xí)近平總書(shū)記殷殷囑托，把科研育種這件“有養(yǎng)育中華民族的戰(zhàn)略意義”的大事辦好？全國(guó)種業(yè)工作者怎樣繼承和發(fā)揚(yáng)胸懷祖國(guó)、服務(wù)人民的優(yōu)秀品質(zhì)，勇攀農(nóng)業(yè)科技高峰？我們與您共同聆聽(tīng)新時(shí)代育種人的奮斗故事，從中感受一種情懷，一股信心，一腔熱望。
國(guó)家南繁科研育種基地，位于海南省，是國(guó)家重要的農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)。自20世紀(jì)50年代建立全國(guó)育種基地以來(lái)，南繁基地已成為我國(guó)新品種選育的“孵化器”和“加速器”、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用種的“調(diào)節(jié)庫(kù)”和種子質(zhì)量天然的“鑒定室”。
每年，都有大量農(nóng)業(yè)科技專家、學(xué)者從天南地北趕來(lái)從事育種工作，“一邊當(dāng)農(nóng)民，一邊搞科研”。在南繁人看來(lái)，為了讓中國(guó)種子譜系更全面、種源更加自主可控，每一分努力都值得。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家徐建龍：
分子育種，把更多優(yōu)異基因挖出來(lái)
我是20世紀(jì)六七十年代成長(zhǎng)起來(lái)的。那時(shí)候，我們國(guó)家的水稻基本上以農(nóng)家品種為主，產(chǎn)量很低，但系統(tǒng)的水稻育種道路已經(jīng)開(kāi)始了。比如，把高稈的水稻品種矮化，水稻單產(chǎn)迎來(lái)了第一次飛躍。但由于缺乏技術(shù)，老一輩育種家只能憑肉眼觀察水稻性狀進(jìn)行育種。
20世紀(jì)90年代，我進(jìn)入浙江省農(nóng)科院做常規(guī)育種，靠的就是一把尺子、一個(gè)本。90年代后期，植物分子標(biāo)記技術(shù)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，我想著，要是把這個(gè)新技術(shù)用到水稻育種中，肯定會(huì)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。于是，我迅速調(diào)整研究方向，把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了水稻分子育種上。水稻分子育種，是將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于育種中，在分子水平上操作控制水稻性狀的基因。用這種方式育種，首先得了解促使水稻表現(xiàn)出某種性狀的基因是什么，用分子手段定位、分析、挖掘，然后將具有各種優(yōu)異性狀的基因聚合起來(lái)，再結(jié)合常規(guī)育種方法培育出具有優(yōu)良性狀的種子。
以往的分子標(biāo)記研究都是在實(shí)驗(yàn)室里做，但育種工作與實(shí)驗(yàn)室工作是不一樣的。為了確保實(shí)驗(yàn)室和育種工作之間的有機(jī)銜接，我們開(kāi)發(fā)出了一種回交導(dǎo)入系的分子育種模式，提高了基因挖掘與分子育種的效率。
這也在一定程度上反映了我國(guó)育種科研的現(xiàn)狀：我國(guó)水稻功能基因組研究國(guó)際領(lǐng)先，現(xiàn)已克隆了近4000個(gè)功能基因。其中很多基因都是通過(guò)突變體和實(shí)驗(yàn)群體克隆出來(lái)的，限制了其在育種上的利用價(jià)值。
圍繞水稻復(fù)雜性狀的分子設(shè)計(jì)育種理論與技術(shù)的重要科學(xué)問(wèn)題，我們逐步建立全新的水稻分子設(shè)計(jì)育種信息平臺(tái)和設(shè)計(jì)技術(shù)，開(kāi)展綠色超級(jí)稻種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育。
當(dāng)今，我國(guó)水稻產(chǎn)量已得到了很大提升。在這種情況下，開(kāi)發(fā)新的耕地資源顯得尤其重要。以往的水稻育種研究很少涉及耐鹽堿性狀，習(xí)近平總書(shū)記去年10月在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)考察調(diào)研時(shí)強(qiáng)調(diào)，“由治理鹽堿地適應(yīng)作物向選育耐鹽堿植物適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變，挖掘鹽堿地開(kāi)發(fā)利用潛力”，為我們指明了前進(jìn)方向。
按照總書(shū)記的囑托繼續(xù)努力，建設(shè)成服務(wù)全國(guó)的南繁硅谷，我們有信心。
作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉喜：
往返20年，深刻體會(huì)到肩上責(zé)任
4月的三亞，熱浪滾滾。站在田里，沒(méi)一會(huì)兒就汗流浹背。20年前的這個(gè)時(shí)候，我第一次到海南參加南繁收種工作。當(dāng)時(shí)睡了20天像吊床一樣的鋼絲床，收種結(jié)束后就回南京了，對(duì)南繁沒(méi)有太多理解，只覺(jué)得工作和生活都太艱苦。
那時(shí)，南繁規(guī)模不大，機(jī)械化水平較差，大部分試驗(yàn)田都是靠牛耕整，而栽秧基本上是租哪個(gè)農(nóng)戶的地，就由哪個(gè)農(nóng)戶負(fù)責(zé)。2005年，我們找到了現(xiàn)在的南繁基地——椰林鎮(zhèn)城東村安馬洋，也就是現(xiàn)在的國(guó)家南繁核心區(qū)。在核心區(qū)中，無(wú)論是育種環(huán)境，還是生活環(huán)境，都得到極大改善。隨著團(tuán)隊(duì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，試驗(yàn)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。學(xué)校還在崖州灣成立了三亞研究院，開(kāi)展南繁服務(wù)工作。
南繁是水稻遺傳育種工作的必要一環(huán)。每年11月底我們?cè)谀暇┦斋@水稻后，都要到海南島種植收獲的育種材料，加快育種進(jìn)程，縮短育種年限。于是，我們就像候鳥(niǎo)一樣，冬天在海南，夏天在南京，一心培育水稻。
2011年3月的一天，我在南繁育種基地田間觀察時(shí)，在10多萬(wàn)株水稻中發(fā)現(xiàn)8株水稻出現(xiàn)褐色壞死斑點(diǎn)。我把褐色水稻結(jié)的種子拿到南京繼續(xù)繁殖、研究。連續(xù)種了兩代后，褐色水稻終于穩(wěn)定遺傳下來(lái)。2013年年初，我把它作為一個(gè)新的突變體材料向團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人萬(wàn)建民院士匯報(bào)，萬(wàn)院士決定作為一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始研究。經(jīng)歷8年深入研究后，我們成功克隆出調(diào)控水稻先天免疫的新基因，揭示了該基因影響水稻苗期稻瘟病抗性的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了水稻依靠鈣離子通道激發(fā)自身免疫系統(tǒng)抵抗稻瘟的內(nèi)在本質(zhì)。
南繁基地的工作，就是把帶來(lái)的一批種子變成新一批種子的過(guò)程。播種和插秧比較煩瑣，要確保所有材料對(duì)號(hào)入座，不能出錯(cuò)；雜交配組也是一樣，親本不能搞錯(cuò)，每天中午要守著水稻花開(kāi)的時(shí)候授粉。其中的辛苦，只有育種人知道。
往返20年，我深刻體會(huì)到自己肩上的責(zé)任。現(xiàn)在，人們生活越來(lái)越好，吃得越來(lái)越健康美味。我們團(tuán)隊(duì)也會(huì)繼續(xù)前行，追求選育更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)的水稻新品種。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院國(guó)家玉米改良中心副教授宋偉彬：
靠自己，才能在種業(yè)創(chuàng)新路上走得更遠(yuǎn)
幾天來(lái)，我的腦海里時(shí)常回蕩著習(xí)近平總書(shū)記在崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室考察調(diào)研時(shí)的講話。滾燙的囑托鼓舞人心、催人奮進(jìn)，給我們一線科研人員提出了新的要求、指明了前進(jìn)方向。
我在碩博、博士后階段均從事玉米遺傳育種研究，近幾年，又圍繞籽粒灌漿遺傳調(diào)控機(jī)理解析和單倍體育種技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)展深入研究，挖掘出了OS1、Mn6、ZmCTLP1等關(guān)鍵基因，助力產(chǎn)量性狀遺傳改良；圍繞單倍體育種技術(shù)環(huán)節(jié)中誘導(dǎo)率低的“關(guān)鍵卡點(diǎn)”，克隆了新的單倍體誘導(dǎo)基因ZmPLD3，這將大大加快玉米遺傳改良進(jìn)程。然而，我也意識(shí)到，要使玉米產(chǎn)量大幅持續(xù)提升并非易事，需要更多新技術(shù)突破和綜合運(yùn)用才能實(shí)現(xiàn)。
在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院國(guó)家玉米改良中心賴錦盛教授玉米分子育種團(tuán)隊(duì)，我積極參與多項(xiàng)關(guān)鍵育種技術(shù)研發(fā)。一方面負(fù)責(zé)玉米遺傳轉(zhuǎn)化平臺(tái)，創(chuàng)制出了優(yōu)良的抗蟲(chóng)玉米ND207，為玉米“保產(chǎn)”提供技術(shù)保障；另一方面，協(xié)助團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人開(kāi)展基因編輯技術(shù)的創(chuàng)新研究。
基因編輯技術(shù)是生物育種領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)，但該技術(shù)的核心專利——編輯器被美國(guó)等少數(shù)國(guó)家所壟斷。面對(duì)這個(gè)“卡脖子”難題，我們團(tuán)隊(duì)成立攻關(guān)小組，經(jīng)過(guò)近五年努力，終于研發(fā)出了我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因編輯器Cas12i和Cas12j，在水稻、玉米、大豆、豬等多個(gè)農(nóng)業(yè)生物中具有基因編輯活性，完全滿足當(dāng)前我國(guó)基因編輯產(chǎn)業(yè)化的要求，且不受國(guó)外專利限制。通過(guò)這項(xiàng)研究，我們更加意識(shí)到，必須依靠自己、強(qiáng)大自己，才能在種業(yè)創(chuàng)新路上走得更遠(yuǎn)。
海南省崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室是海南省為支撐國(guó)家“南繁硅谷”戰(zhàn)略和種業(yè)發(fā)展而設(shè)立的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞研究院是其重要組成部分。我們團(tuán)隊(duì)積極參與崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，圍繞玉米種業(yè)科技創(chuàng)新，在多個(gè)研究方向持續(xù)取得進(jìn)展。作為一名一線科研人員，我將不負(fù)總書(shū)記囑托，攻堅(jiān)克難、久久為功，為打好種業(yè)翻身仗貢獻(xiàn)自己的光和熱。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：
本報(bào)記者 張勝、陳怡、王曉櫻、王建宏、張文攀、王勝昔、嚴(yán)圣禾、龍軍、趙嘉偉、王斯敏
本報(bào)通訊員 杜克成、劉軍旗