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中国超级水稻亩产3000斤(实用1篇)

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篇1:中国科学家用优良基因“模块”组装出超级水稻

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水稻的发源地,先进的基因组技术可能会彻底改变这种古老作物的未来。中国科学家就像组装乐高积木一样,已经将超高产、品质改良和抗性改良等“优秀基因”模块“组装”成一种前所未有的超级大米。

10月31日,在江苏省沭阳县青一湖农场,超级稻“嘉优中科一号”获得了丰收。中国科学院遗传与发育生物学研究所副研究员、研究团队成员刘贵福正在紧张地指导稻田的收获和产量测量。

10月31日,中国科学院遗传与发育生物学研究所李嘉阳院士(左)和刘桂福副研究员(右)在江苏省沭阳县青一湖农场考察嘉优中科1号水稻生长情况。

他希望亩产能达到850公斤,比该地区种植的主要水稻品种高出30%以上。在自然栽培条件下,达到这一亩产目标是一个巨大的挑战。产量测量的结果让他喜出望外:无论是传统的人工移栽还是直播,平均亩产都达到了900多公斤,节省了更多的人力。

目前,“嘉友中科一号”正在各地广泛推广。该研究项目负责人、中国科学院院士李嘉阳表示,这项突破性技术生产的水稻新种子具有领先地位,对指导未来作物遗传改良和确保国家粮食安全具有重大战略意义。

“最关键”的基因

根据当地农作季节,“嘉优中科1号”被认为是一种中稻,在这里试验这种新稻是很有意义的:虽然这种新稻适合在长江中下游地区种植,但科学家们特意将种植区向北移,以验证在水稻生长周期相对较短的地区能否充分发挥其优势。

结果是令人满意的:在寒潮之前,它已经与现有的水稻品种相继成熟。看起来它们有中等的高度,又高又直的叶子和金色的稻子,但是茎仍然是青色的,用专家的话来说,“可以抵抗过早老化和倒伏”

“分子模块设计”的魔力是什么?李嘉阳说,在“分子模块设计”育种技术下,培育水稻就像“设计一种工业产品”。

10月31日,在江苏省沭阳县青一湖农场,专家和工作人员正在采集和测试嘉优中科1号水稻

刘贵福说,该方法的科学依据是,大多数作物的高产、稳产、优质、高效等经济性状受多基因调控,具有“模块化”特征。科学家可以通过分析基因表达的调控机制和相互作用的方式来“设计”这些基因,使杂交和种子选择过程具有针对性和可预测性,提高育种效率“革命性”。

“最让我高兴的是,我们发现了最关键的基因。”李嘉阳说,这种分子模块称为理想植物类型(IPA2D),可以使植物类型更好。茎粗、穗大、粒大,这是高产最重要的特征

"这与通用汽车无关。"

目前,基因(技术)意味着一个产业。在未来的农业生物改良中,相关基因和关键技术的突破将带来不可估量的经济效益。

近年来,欧洲、美国、澳大利亚等国家纷纷出台国家研究计划,在农业生物技术领域展开竞争。

中国政府高度重视农业生物技术的发展。“嘉优中科”系列新品种背后是“分子模块设计育种创新体系”,这是中国科学院13个战略性科技试点项目(甲级)之一。其方向是“解决关系国家长远发展的重大科技问题”。

10月31日,江苏省沭阳县清漪湖农场嘉友中科一号水稻示范田

李嘉阳说,“分子模块设计”育种技术与转基因无关。这是因为没有基因编辑和外来基因的引入。取而代之的是从水稻的天然基因中选择“优质”基因,然后利用“分子模块设计”育种技术,大大提高育种的准确性和效率。

例如,刘贵福说,在常规育种中,新的杂交水稻植株必须等到它们在田间生长后,科学家才能用肉眼“从海里挑选”出想要的植株。但是现在,即使它还是一棵绿色的幼苗,只要有基因测试,它就能“锁定”它想要的那棵。

此外,转基因技术主要是为了改善由少数单个基因控制的性状,很难培育突破性的新品种来改善复杂的性状刘贵福说,“因此,新一代育种理论和技术体系是现代种业发展的迫切需要。”

育种技术“升级”

长江中下游自古以来就是中国的主要水稻产区之一。考古证明,这里的水稻种植历史可以追溯到一万年前,水稻的驯化和传播起源于此。现在,稻米的未来也可能由中国人首先改写。

李嘉阳说,“分子模块设计”育种是世界上作物遗传改良领域最先进的技术,这意味着“中国科学家已经进入现代育种理论研究的世界前沿”。

近20年来,在长江中下游主要产区高产栽培条件下,水稻产量进入了缓慢生长期,存在品质差、抗病性弱、主要栽培品种退化严重等问题。,这也带来了一系列的问题,如滥用抗生素和杀虫剂。

刘桂福从事田间育种已有30多年。在他看来,产量与早熟、优质、抗病虫等优良性状之间一直存在着很大的矛盾。“分子模块设计”育种可以准确地改善缺点,整合多种优势,是育种技术的“升级”。

10月31日,在江苏省沭阳县青一湖农场,专家和工作人员正在采集和测试嘉优中科1号水稻

那么,这是否意味着传统的育种技术将被取代?刘贵福说,“分子模块设计”育种技术仍需与传统育种方法相结合,“如亲本材料间的杂交和后期材料表型的鉴定,这是常见的。”

在试种过程中,当地大型粮农发现“嘉优中科1号”的生育周期比当地主要水稻品种略有缩短或相近,产量显著提高,但化肥和农药总量没有增加。

这是刘桂福最欣慰的事情:“归根结底,农民是任何育种技术不可或缺的,以确保粮食安全和农业可持续发展。只有农民愿意种植,让农民获得良好的经济效益,这些新品种才有意义。”

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