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编者按:建设农业强国,利器在科技。值此第九个“中国农民丰收节”来临之际,光明网联合科普中国推出“丰收密码”智慧农业科普解读系列报道,聚焦前沿农业科技成果,解码丰收背后的科技力量。
从种质资源到优良品种,再到餐桌上的一碗燕麦,这条路过去要走数十年。
以加工专用型品种“中燕1号”为例,该品种β-葡聚糖含量超过5%,同时兼具高产、耐旱、抗倒伏、抗病等特性,产量和品质表现稳定。它是中国农业科学院的老一辈燕麦专家历时数十年,从1492份种质资源中层层筛选、多代培育而来的。
依托传统育种手段虽能选育出优质品种,但育种周期长、性状优化被动,难以快速贴合市场与产业的升级需求。为突破这一发展局限,科研团队依托前期积累的海量种质数字数据,开辟出基因型精准育种的全新发展路径。
科研团队首先完成四千余份燕麦种质的基因型精准鉴定,全面摸清核心种质的基因特征,同时聚焦营养品质、抗逆生长等关键农艺性状开展基因挖掘。通过SSR分子标记技术,成功构建全球首张燕麦SSR遗传图谱;再借助高精度SNP标记技术完成图谱精细优化,最终发掘出7个调控燕麦β-葡聚糖含量的关键QTL位点,精准解锁了燕麦高品质的遗传密码,为定向育种提供了核心技术支撑。
依托这套基因育种体系,科研团队利用β-葡聚糖相关分子标记,定向培育出新品种“中燕2号”。相较于中燕1号,其核心营养成分β-葡聚糖含量提升20%。同时保留优异抗旱特性,实现了品质与抗性双重升级。基因标记技术相当于为育种装上“精准导航”,可直接从6200余份种质中定向筛选优异材料,大幅缩短育种周期,彻底打破传统育种的效率瓶颈。
燕麦精准育种的价值,不止于提升食用品质,更能赋能土地改良。我国现有近亿亩盐碱地,耕地利用率低、改良难度大,而燕麦耐盐碱、耐贫瘠、生物量大,对土壤矿质元素吸附能力强,是盐碱地生物改良的理想作物。科研团队通过鉴定485份核心燕麦种质,筛选出2份高耐盐碱材料,经杂交选育培育出耐盐碱新品种“中燕5号”。该品种可在盐碱地稳产增收,同时有效改良土壤结构,实现“种地改地、一举双赢”。
目前,我国燕麦育种已构建起“种质为根基、数据为支撑、基因为核心”的完整创新体系,实现了从种质保护、数字赋能到精准育种、品种落地的全链条升级。
未来,随着育种技术持续迭代升级,更多高产、优质、抗逆的燕麦良种将不断涌现,既能持续丰富国民健康膳食,又能助力耕地改良与现代农业高质量发展,以小小燕麦良种,赋能特色农业大产业。
监制
光明网科普事业部
科学性审核
吴斌
记者
宋雅娟 肖春芳
编导
田新宇 肖春芳 宋雅娟
联合出品
中国科协科普部
光明网
中国农业科学院作物科学研究所
