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“稻王”诞生 这种水稻比袁隆平还高

科普小知识2021-07-06 20:09:23
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“稻王”诞生 这种水稻比袁隆平还高

袁隆平正在视察中国科学院的“巨米”。记者丁佳

10月16日,在湖南省长沙县金井镇雾蒙蒙的秋雨中,“杂交水稻之父”和中国工程院院士袁隆平带着微笑走进中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境研究站试验场。

“这是一种很好的材料,有很好的前景。必须彻底研究和改进这些有价值的材料。”

袁隆平指的是“巨稻”,这是中国科学院亚热带生态研究所研究员夏新界领导的水稻育种团队经过10多年发展出来的一种超高产优质新种质。

水稻父本材料株高2米,每穗500粒以上,基于株高建立的稻田生态种植育种新模式的经济效益至少是现有常规种植育种模式的两倍。

大米产量已经达到极限了吗?

水稻是人类最重要的粮食作物。大米是世界一半以上人口的主食。随着全球人口的增加和耕地面积的减少,提高产量仍然是当今水稻育种者的首要目标。

作物产量取决于生物量和收获指数。在20世纪60年代早期的第一次绿色革命中,育种者通过聚集矮秆基因和许多高产基因,实现了收获指数和作物产量的飞跃性增长。

然而,目前,经过几十年的连续挖掘,水稻产量已经达到植物生理学家所考虑的作物收获指数的上限,即收获的谷物重量与连根拔起的水稻重量之比为0.6。

“因此,如果我们想继续在产量上取得重大突破,我们必须想方设法培育具有超大生物量的大水稻。”中国科学院亚热带生态研究所所长吴金水告诉《中国科学日报》,水稻越大,光合作用面积越大。在保持收获率不变的情况下,水稻产量会相应增加。

“米王”的诞生

在现有优质种源的基础上,通过突变体筛选、籼粳稻与野生稻的远缘杂交、聚合定向育种,获得了完全自主知识产权的水稻新种质材料——“巨稻”。

随后,研究人员以“巨稻”为亲本,通过两系和三系杂交,配制了一系列杂交组合,并运用分子标记辅助育种、品质改良等技术手段,筛选培育出一系列高产、优质、适应性广的巨稻新品系。

“巨稻”具有产量高、抗逆性强的突出优点。如“巨稻”巨峰5号高2.0米,株形高大,颜色较深,光合效率高。其单位面积生物量比现有水稻品种高50%。它平均有40个有效分蘖,每粒最多800粒。它的茎粗壮,抗倒伏、病虫害和涝渍。其理论单季产量预计将超过每公顷18吨。“其中一个有2米多高,有84个稻穗。它是真正的“米之王”。“夏的新定义。

通过农业部的DNA指纹检测和水稻基因芯片的指纹检测,“巨稻”已被确认为一种新的水稻种质材料。目前,研究团队已初步构建了两个品系的指纹图谱,并向国家农业部提交了“巨稻”品种权申请,获得了10多项独立的国家专利和国际专利。

2017年,中国科学院亚热带生态研究所与其战略合作伙伴在长沙站共同建立了总面积超过200亩的“巨稻”实验研究与应用示范综合基地。

据农业部食品质量检验检测中心(武汉)介绍,“巨稻”杂交品种质量已达到优质稻三级标准,突破了杂交水稻育种中“高产不优质、优质不高产”的难点。

在谷物下致富不是梦想。

尽管巨米有很大优势,但夏新界非常清楚农民愿意种植它,这是测试结果的“黄金标准”。

"目前耕地产量低,不足以调动广大农民的积极性。"他说:“即使水稻产量达到每亩1000公斤,一个农民几亩地也不足以维持几个人的日常开支。此外,田间的农活又重又累。越来越少的人愿意在田里工作。劳动力供不应求,而且日益枯竭。”

如何提高农民的积极性,使他们的收入真正增加?作为一名农业科技工作者,夏新界感到责任重大。

他指出,株形高大、种植稀疏、生长期长、叶茂、郁闭度高、淹水深度大的“巨稻”,可以为青蛙、鱼类、泥鳅等稻田养殖动物提供良好的栖息地,具有种质与养殖相结合的优势。可以充分利用这一特殊优势来提高稻田生产的经济效益。

2017年,科研团队在长沙站建设了30亩“巨稻”生态综合种植养殖模式试验示范区,采用了“零肥、零药、零抗生素”的有机农业生产模式。与普通稻田综合养殖模式相比,水稻产量至少翻了一倍以上,养殖的青蛙、泥鳅、稻花鱼等动物成活率也翻了一倍以上,产量提高了1.5倍以上,所有产品绿色优质,亩产纯收入超过1万元。

“我认为种植养殖和智能农业相结合是一个必要的选择,代表了未来农业的发展方向。”夏新界期待着看到他在何侠致富的梦想尽快进入千家万户。