江苏建设更大更智慧的农业种质资源综合基因库

5月11日,在国新办举行的“权威部门话开局”系列主题新闻发布会上,国家发改委副主任、国家粮食和物资储备局局长丛亮介绍,我们有基础、有条件、有能力、有信心,始终把14亿多中国人的饭碗牢牢端在自己手上,把粮食安全的主动权牢牢掌握在自己手中。吃得饱还要吃得好,对于育种专家来说,用科技手段储好种、育好种,人们口中的粮食才能更香甜。日前,记者走进江苏的田间地头和“种子仓库”,探索种质资源的创新之路。　

　摸家底,让资源“起死回生” 

　育好一粒良种要花费多少工夫?省农科院助理研究员朱银介绍,江苏位于我国南北气候过渡地带,是我国作物种质资源比较丰富的地区之一。但近年来由于气候、耕作制度和农业经营方式的变化,部分地方品种逐渐消失。因此育种的基础,是对全省种质资源“摸清家底”。 

　近日,记者走进位于江苏省农业科学院的江苏农作物种质资源中期库。仓库大门缓缓打开,寒意扑面而来,一座824立方米的“大冰柜”赫然出现在眼前。朱银告诉记者,仓库内温度始终保持在-4℃,湿度保持在50%以下。种质资源样本即使存放超过15年,仍可健康发芽生长。 

　“仓库收集保存了农作物种质资源5.57万份,包括水稻、小麦、大麦、大豆、玉米、棉花、油菜、花生等54类资源,涉及14个科、56个属、96个种。”朱银告诉记者,许多资源样本甚至可以追溯到20世纪30年代,不乏古老地方品种、特色遗传材料和野生近缘种等。 

　“一种小而酸的紫红色桃子,在省内栽培了上百年,却一直备受冷落。而经过抢救性收集,如今已变成农业农村部2022年第一批农产品地理标志登记产品。”省农科院果树所桃资源专家严娟博士介绍,这种紫桃含有“花色素苷”,抗氧化功效比蓝莓更强,一度卖到脱销。同时,一批地方特色资源在抢救中“起死回生”,例如,柿树野生变种桂五野柿子、小果型花生八集小花生、“大紫红”莲藕等。 

　省农科院种质资源与生物技术研究所所长赵涵介绍,江苏省种质资源中期库保存的这些地方品种种质资源,蕴含了大量的优异基因和性状。在中期库的基础上,一座更为庞大、智慧的种质资源宝库——江苏省农业种质资源综合基因库正在建设中。综合基因库包括低温种质库、试管苗库、超低温库等七个部分,建成后将具备安全保存55万份生物资源样本的能力。 

　下苦功,为培育良种奋战 

　种质资源保存存量很多,但利用率还很低,这该怎么办?记者在调研中了解到,有了优质种子,不代表能在全省每一片土地上都种出优良的作物。省农科院副研究员任润生解释,在大量的优质种质资源中,真正具有突破性的、能大面积推广种植的仍较少,并且部分种质资源和其优异基因并未充分挖掘出来。 

　“一般情况下,抽样两三千份样本,从播种到插秧,到后期表型调查,需要待在田间地头两三个月。”任润生掀起袖子,胳膊上是近日在田间调查时留下的晒伤印记。 

　“在南京种的水稻和在连云港种的水稻,虽然品种一样,但表型不尽相同,这就需要解决江苏不同生态区优异种质资源的鉴定问题。”省农科院助理研究员唐伟杰认为,只有在该品种适合的区域内做精准鉴定,得出的实验结果才是最有价值的。 

　唐伟杰以一亩水稻举例说,要从种质资源中挖掘到一份好材料,仅完成精准鉴定就需要5年时间。对目前流行的养分高效、抗病性强、耐高温等性状进行鉴定,需要预先设置相应条件,一年鉴定数百份,而且要持续几年,然后再进行实验室鉴定,整个过程是一场“漫长的修行”。 

　强技术,为种业振兴提速 

　种业振兴如何提速?大数据成为“智多星”。赵涵认为,需要把传统的育种技术与大数据结合,运用大数据、人工智能等前沿技术开展重要基因的调查和分析,获得一批品质性状优异、抗病性强的基因,为种业振兴提供基因资源。如今,智慧育种、构建数字化育种平台,成为突破育种技术瓶颈的利器。 

　如果说传统育种技术相当于“蒸汽机车”时代,全基因组选择技术则将生物育种技术进化到了“高铁”时代。省农科院研究员张体付告诉记者,全基因组选择技术是一种高精尖育种技术,能够从基因本质上区分优秀个体,比如将全基因选择技术应用于玉米育种,可以保证在缩减20%的试验规模时,保留93%的晋级品种。 

　“深藏闺中”的种质资源,何时才能重见天日?他提到,要促进各方资源共享,就必须解决好种质资源的知识产权保护问题,探索建立包括专利、商标、版权、地理标志等在内的“联动维权”服务体系,“打消种质资源共享的顾虑”。 来源:新华日报·交汇点