点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“零的突破”!早粳稻诞生记
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

“零的突破”!早粳稻诞生记

来源:中国科学报2021-07-21 09:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  7月19日,江西省上高县,双季早粳水稻新品种“中科发早粳1号”现场考察会举行。200亩示范片里金色稻浪翻滚,丰收在即。

  “10、20、30……”测产现场,福建省农业科学院谢华安院士摘了一个稻穗,放在手心里揉开来,拉着身旁的中国水稻研究所胡培松院士一起数起了稻粒。

  “只有四粒瘪谷,结实率很高,很可贵。”看着手里105粒稻粒,特邀专家谢华安对胡培松说。随后谢华安又接连仔细查看了多块稻田,结果未发现一穗有病害,这让他对新品种的抗病能力也感到很满意。

  当天的测产结果发现,新品种在不同栽培模式下均表现优异,尤其在苗期抗冷、抗旱、成熟期抗穗发芽等农艺性状中表现突出,且外观品质优、食味好。

  “震撼!”“打破认知!”“前景很好!”考察会现场,许多水稻专家如是评价,指出这个由中国科学院遗传发育研究所李家洋团队与合作者选育的新品种是我国双季早粳稻“零的突破”,它意味着今后提前一个季度就能吃上好吃的新粳米了。

  填补空白,为主粮供应“端上第一碗饭”

  “一个品种好不好,看长相就知道。”看着稻田里苗壮籽实的新稻,中国水稻所所长胡培松心情特别愉悦,他笑言自己有些“舍不得走了”。

  19日,江西省农业农村厅组织测评专家组通过考察和实割测产发现,“中科发早粳1号”新品种田间群体长势均衡,无明显病虫害,植株挺立,后期落色好。同时,新品种兼具高产性,经专家实地测产,人工抛秧种植亩产530.31公斤,机插种植亩产为613.73公斤,两种种植模式平均亩产567.64公斤。

  “新品种单产高,株型优良,抗倒伏抗稻瘟病,米质也非常优异,这是一个新的突破,对中国早稻生产意义重大。”中国农业科学院副院长万建民院士说。

  我国是世界上水稻产量第一大国。然而,一直以来,双季早粳品种在我国水稻生产中是一个空白。

  我国双季早稻生产共有13个省,其中湖南、江西、广西、广东等4省区播种面积占全国的75%以上。据2020年国家统计局公布的全国早稻生产数据,全国早稻播种面积4751千公顷(7126万亩),全国早稻总产量2729万吨(546亿斤),平均单产5745.0公斤/公顷(383.0公斤/亩)。

  然而,我国所有的双季早稻品种均为籼稻,目前国家设立的双季早稻品种审定只有早籼组。早籼稻是在3月中下旬播种、7月中下旬收获(生长期100~120天)的南方籼稻品种。早籼稻品种尤其是长江中下游的品种由于其整体品质较差,大部分作为储备粮或工业用粮使用。

  以江西省为例,该省农业农村厅副厅长刘光华表示,2020、2021年该省连续两年早籼种植面积1800万亩,早稻产量居全国第二,约占我国早籼生产的五分之一。

  然而,江西早籼以高产类型为主,品质较差,种植效益低,种植面积近年逐年下降。“2014年至2019年,种植面积从2091万亩降低至1643万亩。”他说。

  怎样才能培育出高产、优质的早稻品种呢?一直聚焦水稻研究的李家洋把目光瞄向了早粳稻。同早籼稻相比,生长在高纬度地区的粳稻品种具有抗逆性强、株型优、米质优、食味佳等明显优点。

  “将双季早籼稻品种改为双季早粳稻品种,可以将优质新米提前两至三个月上市,为我国主粮供应端上第一碗饭,增加农民受益。”李家洋说。

  然而,早粳稻一直是水稻培育的一个难题,其种子资源需要具备多种品质,如苗期内要耐得起骤然而至的倒春寒,能够扛得住南方7月份的高温,如何在短暂的生长期(100-120天)内取得高产等。综合这些原因,从上世纪60年代至今,尽管育种家已经尝试了几十年,却一直未能培育出在实际生产中使用的双季早粳稻新品种。

  现在,李家洋率领团队终于攻克了这些难题,实现了我国双季早粳稻“零的突破”。

  南北稻“联姻”,精准培育优质后代

  当天中午的新米饭“试吃”再次刷新了专家组对“中科发早粳1号”的认识:新品种米粒细长,味道甜香可口。

  “这个品种给我们搞早籼稻育种的带来了很大压力。”在当天下午的专家点评会上,胡培松的一句话在现场引起一片欢笑声。

  与会专家认为,新品种是传统育种跟现代生物育种相结合培育出的优质典范。示范主要实施单位、江西省农业科学院水稻研究所的副所长肖叶青研究员表示,在早稻成熟期的高温多雨天气下,与早籼稻相比,新种子谷穗发芽少。新品种还含有低镉积累基因。

  此次双季早粳稻诞生背后,有两大技术“利器”的支撑,其一是南北稻‘联姻’。

  据新种子研发团队成员、中科院遗传发育所刘贵富研究员介绍,新种子的亲本来自三种不同特性的水稻——具有早熟、耐冷特性的“空育131”,抗稻瘟病的长粒米“南方长粒粳”和具有耐冷、抗倒伏、口感好等特性的“吉粳88”,经过杂交筛选后培育而成。

  “把这三个亲本种质资源结合在一起非常重要,好的亲本才能诞生出好的新品种。”中国农业科学院作物研究所所长钱前院士说。

  新品种诞生的另一个强大技术支撑是“分子精准设计育种”。它是在中国科学院A类战略性先导科技专项“种子精准设计与创造”等项目的支持下产生的重要成果。

  用李家洋的话说,“分子精准设计”就像组装一台电脑。“想要什么样的水稻,把相关的水稻基因组合在一起,就可以培育出满足需要的种子。”

  李家洋团队长期从事高等植物生长发育与代谢调控的机理研究,在我国率先建立了植物基因图位克隆技术方法体系,克隆了影响水稻株型、分蘖数目、株高等株型特征的一系列重要基因,为培育高产优质水稻新品种奠定了坚实的理论基础, 并率先提出了“分子设计育种”的理念。

  与常规育种技术相比,“分子精准设计”育种不仅克服了育种周期长、偶然性大和育种效率低下等缺点,还可以对当前品种的缺点进行精确改良,实现多个优良性状的聚合。目前李家洋团队先后订制了多个具备高产、优质、高效、高抗等诸多优良性状的“理想水稻”。

  他们创建的北方稻区的“中科发”系列水稻新品种和南方稻区的“嘉优中科”系列水稻新品种,均实现了高产优质多抗水稻的高效培育。截至目前,2018年通过国审的“中科发5号”等系列品种在黑龙江、吉林、辽宁等省区推广面积达200万亩以上;2017年进行万亩示范的超高产水稻品种“嘉优中科”系列推广面积已逾100万亩。

  “中国有14亿人口,要吃饱、吃好饭,是个大事。”现在,利用分子精准设计育种技术,李家洋朝着理想又前进了一步。

  打通产业链,献力国家粮食安全

  “我过去认为,早粳稻是不可能有的,但现在我的观念被打破了。”曾分管江西省早稻种植的刘光华说,他希望这项革命性的技术成果早日通过审定。

  江西农业大学副校长贺浩华教授表示,全国首创的新早粳稻品种给他的第一印象是“震撼”。当地农民最早的时候卖早稻,留晚米,因为后者口感好。现在是留早稻,卖晚米,因为早稻打药少。而新的早粳稻口感好,且能抗病,打药少,“老百姓一定会感兴趣”。

  江西省农科院院长戴星照也表示,实现种业的科技创新,有助于从源头上解决国家粮食安全问题。早粳稻的早日推广对水稻产业结构的调整和农业供给侧结构性改革具有十分重要的意义。

  交流会上,在场院士专家都十分看好早粳稻的应用前景,纷纷提出建议,希望能够推动它更快从田间走向更多老百姓的餐桌。

  尽管目前“中科发早粳1号”已聚集了许多优良性状,但李家洋仍然很谨慎,他表示新品种仍需升级与完善。“科学研究在走向产业时,往往会一个缺点就会一票否决。我们还要继续做实验,与相关科研院所和地方合作,把机理机制搞清楚,这样才能早日产业化。”他说。(冯丽妃)

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 乡村“跑腿员” 把过年的“牵挂”送回家

  • 精细服务让春运出行更顺畅

独家策划

推荐阅读
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
截至1月28日,“横竖都是世界第一”的贵州花江峡谷大桥累计接待游客突破130万人次,通行车辆超20万辆次,持续为区域发展注入新动能。大桥带来的发展溢出效应令人瞩目,而深入大桥肌理探查,你会发现,支撑起这座庞然大物的每根细钢丝,全部都是“中国造”。
2026-02-11 09:31
针对常见的饮食误区,杨爱明特别提醒,不建议采用“不吃主食”或“用水果代替主食”的方法来控制体重。对于肠胃功能较弱的人群,应避免过冷、过烫、过辣、过咸食物的刺激,切忌暴饮暴食,并尽量保持规律的进餐时间,以防加重原有胃肠问题。
2026-02-11 09:24
近日,市场监管总局(国家标准委)批准发布《中医体质分类与判定》推荐性国家标准。
2026-02-10 09:44
聚集相关企业300余家,机器人产业链规模超百亿元……北京亦庄,为何扎堆这么多机器人企业?
2026-02-10 09:42
“十四五”时期,我国全社会研发经费投入年均增长10%,研发经费投入强度提高0.44个百分点。
2026-02-10 09:41
日前,我科研团队在国际学术期刊《科学》发表论文《多尺度泛基因组图谱赋能混合倍性甘蔗的基因组解析》,为甘蔗高产优质育种提供了全新“基因资源地图”与核心分析工具。
2026-02-10 09:34
加载更多