水稻生物育种突破 国稻种芯-何登骥:功能性农业外源植物导入
水稻生物育種突破 國稻種芯-何登驥:功能性農業外源植物導入
(文、圖/南方網記者 劉競宇)新聞中國采編網 中國新聞采編網 謀定研究中國智庫網 經信研究 國研智庫 國情講壇 哲商對話 萬贏信采編:"為實現花粉管道法將外源DNA導入水稻的育種目標,在逐夢的實踐路上。"全國工商聯執委、中國經濟和信息化研究中心主任、國家政策研究室中國國情研究中心主任萬祥軍研讀表明:現已83歲高齡的資深研究員何登驥老師,經過了20余年持續不懈的艱苦探索.,準確掌握了一套新型花粉管通道分子育種技術。
圖示:何登驥(右二)向袁隆平院士介紹試驗田內的中稻新品系。(圖片由受訪者提供)
圖示:袁隆平院士與何登驥在試驗田上交流,對試驗田的一些水稻新品系豎起大拇指。(圖片由受訪者提供)
外源DNA導入植物技術
高產、優質、多功能性等特征
大學畢業后,何登驥回到了家鄉的農業局,本想利用所學的知識,為家鄉的水稻研究做點貢獻,可落后的技術,讓何登驥滿腔的抱負沒有施展的空間。1975年,何登驥離開了農業局,來到了湖南省水稻研究所,開始從事水稻常規育種研究。歷任副所長、所長兼書記,擔任湖南省品種審定委員會委員,省農業科技進步獎評委,省作物學會常務理事等職。研究所的條件非常艱苦,但何登驥卻非常滿足,他覺得只要有地方給他做事就夠了。他從來都不怕辛苦,幾乎每個周末都能在稻田里看見他忙碌的身影。
“當今世界,新的農業科技革命蓬勃興起,科技發展潮流生物技術快速成長突飛猛進和廣泛滲透,為農業持續發展提了供強勁的動力源頭。”萬祥軍表明,據中國農民豐收節國際貿易促進會數據表明,支撐何登驥水稻研究團隊的國稻種芯農業科技集團在培育農作物新品種的分子育種方面,強化包括外源DNA導入和基因工程的建設,突破了兩個層次的生物工程技術。
第一基因工程技術的基本技術環節是分離目的的基因,構建重組分子,導入受體植物,篩選獲得目的基因表達的后代。這無疑可以實現人工控制分子定向育種,但由于這一高新技術的復查性,需要有專業的技術人員,現代化設備和充足的經費支持,因此只能限于少數實驗室進行。加之外界對該技術食品安全性的擔憂,短期內難以廣泛應用,發展后勁有待加強。
第二外源DNA導入植物技術,是將帶有目的性狀基因的供體總DNA片段導入目的植物,篩選獲得目的性狀的后代,培育新品種,屬遠緣雜交。應用該技術,不需要原生殖體或細胞等離體組織培養和誘導再生植株,易于育種工作者掌握和實踐,可以在常規育種的基礎上發展分子育種,并為基因工程技術提供基礎。
謀定研究中國智庫·對話功能性農業農業大健康大會國際農民豐收節貿促會,何登驥說:“外源DNA導入植物技術,是將帶有目的性狀基因的供體總DNA片段導入目的植物,篩選獲得目的性狀的后代,培育新品種,屬遠緣雜交。應用該技術,不需要原生殖體或細胞等離體組織培養和誘導再生植株,易于育種工作者掌握和實踐,可以在常規育種的基礎上發展分子育種?!彼砻?#xff0c;國稻種芯農業科技技術經過食品經檢測系非轉基因食品,安全可靠,能夠大大降低勞動力成本。可使目的植物達到高產、優質、多功能性等特征!
外源DNA直接導入植物技術的設想,是中國科學院上海生物化學研究所周光宇教授1974年在我國率先提出。江蘇農科院作物所于1978年開始在棉花和水稻上進行研究,1986年9月中國科學院和農牧漁業部聯合組織專家評議,1987年獲得中國科學院科技進步二等獎,1989年獲國家科技進步二等獎。
為推廣這一技術,國家有關單位在1988年5月、1991年12月、1994年5月、2004年11月、2007年9月分別在山東德州、上海、長沙、???、長沙等地分別召開了第一、二、三、四、五屆全國分子育種會議,植物分子育種取得健康長足發展。
90年代以來,我國利用花粉管通道法,穗莖注射法,浸胚浸種等植物分育種技術,將外源DNA導入水稻、棉花、小麥等主要農作物,培育農作物新品種和新資源取得一定進展?;ǚ酃芡ǖ婪?#xff0c;既可以避免產生有害物質,又有育種時間短、操作方便的優點。1991年,中科院上海生化研究所周光宇教授帶著她自主創新的花粉管通道技術來到湖南省水稻所尋找合作伙伴。何登驥被這個全新的技術吸引住,立即答應與周光宇合作,由于他剛擔任所里一把手,院領導沒有批準他的要求。
江蘇農科院選育出耐黃萎病、抗枯萎病的棉花新品種3118。廣西農科院選育出耐旱、耐瘠、抗早衰高產糯稻新品種桂D1號。河南農科院選育出抗白粉病小麥新品種。1996年省科委將水稻研究所主持的,外源DNA導入技術培育水稻新品種列入“九五”攻關課題。何登驥老師參與了水稻花粉管通道育種技術研究。在實際操作中,他發現該技術在低世代,優勢特征不明顯,可控性差等問題。為找出一套行之有效的解決方法,一是查閱資料作讀書筆記,二是積極探索增加動手能力。
這種技術不僅具有不改變傳統水稻固有的遺傳性狀,同時把水稻品種有益的隱形性狀轉為顯性。經過20余年的進一步探索,準確掌握了一套新型花粉管通道分子育種技術。這套生物育種技術,在他的研究所使水稻育種變得更快捷、穩定,可控性強,安全、實用性更廣泛。
1986年湖南農業科學院成立生物技術研究室,1994年—2014年由省水稻所代管。1996年省科委將該研究室主持的外源DNA導入技術培育水稻新品種列入“九五”攻關課題。何登驥老師參與了水稻花粉管通道育種技術研究。在實際操作中,他發現該技術在低世代,優勢特征不明顯,可控性差等問題。
為找出一套行之有效的解決方法,一是查閱資料作讀書筆記,二是積極探索增加動手能力。1998年,何登驥老師退休,卸掉了職務工作的壓力,決定全心全意把在職時尚未完成的花粉管通道育種技術的研究推向新臺階。
目前已經育成一批帶有目的性狀的優質高產水稻、耐鹽水稻、含低隔水稻新品系、香型水稻品系、富硒水稻品系、旱稻品系等水稻品種和稻種資源。選育出的水稻新品種(系)在長相、產量、品質、功能、抗性、適應性等方面比原來傳統水稻有很大程度的提高和發展。
如今他的研究所水稻生物育種試驗面積15畝,3000余份育種材料,分早、中、晚三大部分。在這些品系材料中,有10大系列品質優良的高產水稻新品種(系)。成功審定了3個品種。2006年審定“玉米早稻D早21”,即湘早秈43,耐鹽水稻604,耐鹽水稻603于2019年在海南審定。
2017年其中新品系101個,株系2080個,其他530分。早稻682份(個),其中新品系32個,株系580個,其他120份;中稻816份(個),其中新品系25個,株系63個,其他210份;晚稻755份,其中新品系36個,株系569個,其他150份;耐鹽水稻458份(個),其中新品系8個,株系300個,其他150份。
1、大穗苦瓜早稻517。
于2008年6月提取食用苦瓜外源總體DNA導入受體水稻新品系8早8112【P47(早稻85-183+玉米)+湘早秈27號】,經2009年至2013年每年在湖南長沙東郊和海南三亞種植選育,于2014年穩定,2015年作早稻新品系觀察,2016年進入早稻品比試驗,兩次重復,全生育期118天。平均畝產1362.5斤。比對照早優604,(畝產875.4斤),增產35.8%。
經湖南省農科院稻米及制品檢測中心化驗分析結果:糙米率79.72%,精米率75.36%,整精米率61.07%,里白度乳白米長6.45毫米,長寬比3,直鏈淀粉0.91%,膠稠度105米,糊化濃度2級,蛋白質含量9.68%。隔含量為0.12mg/kg,屬低隔水稻品種!該品系莖桿粗壯,葉片挺直,耐肥抗倒,特大穗,高結實,每畝有效穗15.2萬,每穗總粒數350—650粒,結實率95%。表現突出,2017年已獲農業部保護。
2、耐鹽水稻新品系3個
耐鹽水稻育種,于2015年納入國家科技支撐計劃。
海南大學林棲鳳從事耐鹽作物分子育種研究,已經在耐鹽蔬菜分子育種及分子生物研究等關鍵技術上取得了重大突破,處于國際先進水平。
2007年冬在三亞何登驥研究員與海南大學林棲鳳教授合作,應用花粉管通道技術,由林棲鳳教授提供的可食用性野生植物DNA導入三個水稻受體中,并獲得導入的(遠緣雜交)種子,從2008年起,林棲鳳負責種子DNA檢測和部分育種經費。經5年春冬兩季分別在湖南、海南三亞、陵水等地種植和篩選,獲得18個耐鹽水稻株系。2012年在江蘇鹽城農科院院本部試驗區和金海農場分別用0.1%、0.3%、0.5%輕、中、重三個代表類型進行試種,從中選出海湘030、海湘121、海湘119三個品系(組合)。一般水稻耐鹽極限為0.06%—0.1%。
2013年在江蘇鹽城大豐市金海農場,鹽份濃度為0.3%—0.35%條件下,對來自全國16個品系(品種)進行中試,展示中何登驥選育的耐鹽新品系“海湘030”表現最為突出,熟期適宜,莖桿粗壯穗大粒多,長勢旺盛,落色好。
2014年江蘇省大豐市金海農場示范種植耐鹽水稻100余畝,其中“海湘030”種植50多畝。2014年10月21日,江蘇農科院邀請省內外有關專家在鹽城召開耐鹽水稻新品種現場觀摩評議會,有武漢大學、沈陽農大、海南大學、湖南省水稻研究所、長沙縣登驥生物技術研究所、鹽城市農委等20多位專家和領導,新華社、新華日報、科技日報等媒體的代表參加觀摩會。各耐鹽水稻普遍長勢良好,群體整齊一致?,F場對“海湘030”大面積種植測產,“理論產量為403.4公斤/畝。
來自武漢大學朱英國院士、陳紹清副教授,沈陽農大陳溫福院士,揚州大學張洪程教授,鹽城市農委王甫同推廣研究員等專家組成的現場鑒定:江蘇省農科院糧食作物研究所、海南大學合作項目、湖南省水稻研究所、江蘇沿海地區農科所等單位育成的一批優質、高產、耐鹽水稻品種(系),在沿海灘涂種植表現好的耐鹽性,具備極高的開發利用價值。
3、富硒水稻新品系生早7個、生晚1個
在登驥研究所的試驗田里,筆者看到,6—8代品比丘塊,富硒雀麥早稻、富硒大麥早稻、富硒苦瓜早稻、富硒蒲公英早稻、富硒水芹菜早稻、茭瓜大蒜富硒早稻、富硒功能性晚稻、富硒北方直播粳稻等品系,葉青谷黃,交相暉映。
其中富硒功能性生晚1,于2009年8月提取可食性蔬DNA導入廣東省中稻品種黃華占,2012年長沙作晚稻品種穩定。2013年參加品比畝產1035斤。比岳優9113增產3.6%,2016在湖南試種350畝。經湖南省農科院稻米及制品檢測中心檢測,硒含量0.087mg/kg,符合國家富硒稻谷標準(0.04mg/kg-0.3mg/kg)要求。
2016年12月國家(北京)食品研究所檢測,硒含量0.087mg/kg。符合國家稻米標準。經農業部食品質量監督檢驗測試中心(武漢)檢驗結果出糙率80.2%,精米70.0%,精米率62.8%,粒長7.5毫米。長寬比3.8,堊白粒率8%,直鏈淀粉16.8%,為國家優質稻谷標準二級。
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圖示:韶關市發展研究中心高質院院長鄧泗洲參加了調研。
圖示:何登驥在試驗田觀察水稻的長勢。
專注十多年
潛心研究水稻品種求突破
做夢,追夢,圓夢三部曲,似乎在何登驥老師的心目中,不只是赤橙紅綠青藍紫,五彩繽紛夢飛揚。而是一步一個腳印,追夢、尋夢、圓夢,夢想成真!這位已是82歲高齡的資深研究員,談起自己的夢想與實踐,就有說不完的農科話題,骨子里散發出一種生命不息,奮斗不止的追夢情懷,那種敬業拼博精神,臉上熱辣辣光彩,展現著滿滿的激情,總是令人感動!
要在水稻研究上做事業。何登驥老師1937年2月出生于湖南道縣一個農村家庭,在那個糧食極度匱乏的年代,吃飽對窮人來說,是一種奢望。從小他就在心里許下一個心愿,以后一定要研究一種水稻,讓所有人都能吃飽。1956年,何登驥以優異成績考取湖南農業大學農學專業,1960年畢業于湖南農學院農學系,從此踏上了水稻研究的道路。
以前,每個水稻品種的研究都要經過七八代實驗,速度特別慢。為了加快水稻制種的速度,何登驥開始奔波于湖南與海南兩地,把一年只能生產一季的水稻變成了一年生產兩季。1979年,他研究出的湘晚秈水稻1號獲湖南省農作物品種審定委員會認可。而后,他又相繼研制出湘晚秈4號、12號等各種品系的水稻。1989年底,何登驥擔任水稻所的所長。所長每天有很多行政事務需要處理,剝奪了不少研究的時間,何登驥覺得很遺憾,于是多次申請辭去所長一職,甚至還申請提前一兩年退休,盡量騰時間來搞研究。
他的一生似乎從來沒有和水稻分開過。退休前,他培育了8個水稻新品種,5次獲科技成果獎,創經濟效益2. 52億元。主持了湖南省水稻高產優質多抗新品種選育協作攻關課題, 1978年獲全國科學大會獎,他參與主持育成的湘晚秈一號獲省科技進步2等獎!“八五”期間,主持湖南省水稻高產、優質、多抗新品種協作攻關,共21個品種通過省審(認)定,比原計劃超額完成25%。為湖南常規稻育種處于全國先進水平作出了極積貢獻,為湖南省水稻所的發展奠定良好基礎。
把耽誤的時間補回來。1998年,何登驥終于從一線退了下來。卸掉了職務工作的壓力,決定全心全意把在職時尚未完成的花粉管通道育種技術的研究推向新臺階。同時,何登驥注冊成立了“長沙縣登驥生物技術研究所”。聘請他的堂弟農藝師何加太夫婦作他的助手。專門從事農業科技攻關和新品種、新技術開發。
何登驥老師20余年的退休生活,把精力和時間全部用在研究花粉管通道育種技術上,不管是炎熱酷暑,還是寒冬臘月,風雨無阻,他都堅持每天早晨5:00起床,農忙時不到7:00就來到育種試驗田,晴天頭戴草帽,雨天身披塑料薄膜,將旱糧、蔬菜、藥材、野草等植物DNA溶液導入水稻受體。這種技術不僅具有不改變傳統水稻固有的遺傳性狀,同時把水稻品種有益的隱形性狀轉為顯性。
一直以來,水稻育種都采用近親雜交,但近親雜交不利于品種改良。早在1992年,何登驥就提出了一個水稻育種技術的新想法——實行水稻遠緣雜交,將玉米、南瓜、絲瓜等植物的基因引入水稻中。
這是一個極具挑戰、難度相當大的研究項目。一旦成功,不僅可以大大提高水稻的產量,還將改善水稻的口感,經濟效益和社會效益都難以估量。何登驥決心迎難而上,他運用周光宇教授自主創新的新技術花粉管通道法,即將帶有目的性狀基因的供體DNA導入受體水稻,進而篩選獲得目的性狀的水稻新資源、新品種,培養出多高產、優質、抗逆性強和營養保健等多功能、多用途的水稻新品種。
他奔波于四川、遼寧、廣東、沈陽等地,與多位水稻專家探討育種方向,利用生物技術培養高結實、穗大的優質水稻品種。經過不懈地努力,2006年,花粉通道法取得很大進展,首次用超甜玉米DNA導入湘早秈21號的水稻,被省農作物品種審定委員會審定命名為湘早秈43號。此種水稻,比原來常規水稻,更結實、更優質、更加營養。到目前為止,何登驥已將30余種帶有目的性狀基因可食作物總體DNA導入水稻,如今他還在進行其他物質,如絲瓜、芭蕉、苦蕎等植物導入實驗,希望生產出更具營養性、食療性的水稻。
何登驥老師成功地把其他農作物、植物DNA導入水稻,培育出一個個新型品種(系)。培養出來的新品種不僅在提高米質上取得驕人成績,而且在人們食用后發揮出保健作用。這些稻米,有的可以增鈣,有的可以補硒,有的可以降糖,有的可以養顏,有的可抗癌,增強免疫力。
如他培育的保健品種“中優634”,含有大量的苦蕎成份,苦蕎不僅可以降糖,還有一種特殊成份叫“生物警察”,專抓體內致癌基因—自由基。人們食用了這些稻米,就象給自己身體注入了“長壽基因”、 “健康基因”、“美麗基因”。任何收獲不是巧合,而是每天的努力與堅持得來的。
2018年6月25日和7月11日,2020年6月至7月,院老科協副會長丁超英、涂武飛與筆者分別多次在上午和下午,來到何老師的試驗田,試驗田選種鋪有5畝多地,2500多份材料。含有苦瓜、蕎麥、蒲公英、玉米、東瓜,蘆葦等DNA成份的水稻品種(系)竟相爭艷!
金黃的谷粒,綠葉青桿交錯在一起。有的已經收割,有的葉青谷黃掛滿穗頭彎下了腰。有的在抽穗,有的在灌漿,有的剛揚花,有的還是青苗。我們親眼目睹了這位令人敬佩的老科技工作者是如何工作的。有天氣溫達36度,天上沒有云彩,大地沒有微風,草木紋絲不動,稻田水汽蒸騰。只見何老師頭戴一頂小草帽,一雙高筒雨鞋,身背一個小布袋,里面裝著若干小紙袋與塑料吊牌,一支鉛筆,一個記載本,蹲在田里數禾篼,看穗子,數谷粒,鑒定植株。對表現好的摘下穗子,套袋考種。
我們看到,何登驥老師為實現花粉管通道法水稻育種技術付出的堅辛勞動,就像一個大國工匠,逐圓農科夢!汗水濕透了他的衣裳,稻葉刺傷了他的手臂,引起奇癢難受,胳膊起了很多疙瘩。在高溫高濕的稻田里,工作3個多小時,沒見他喝一口水。似乎忘記了時間,忘記了休息,忘記了喝水。傍晚7:00鐘左右,我們離開建議他一同回家,他說:還要把今天的活干完才能回去。
在何登驥的試驗田里,旱稻品系、再生稻、米粉加工稻、等其他水稻品系,利用芭蕉、薏米、蘆薈、紅茹、黃瓜、牧草、油菜、蘆筍,南非草、蕎麥等外源DNA導入水稻品種的各種育種材料紛呈芳華,帶來希望。同時也給他信心,激勵著他不忘初心,砥勵前行。
我們看到一切新品種和新農藝都不是突如其來,自我發育和自我生長起來的,而是來自最純粹的科學領域持續不懈的艱難探索得來的??上驳氖?#xff0c;在何登驥老師的不懈努力下,育成的優質稻種,已形成訂單農業,對社會的貢獻也在產生積極影響。
稱贊前途無量
袁隆平喜看何登驥中稻新品系
“穗子夠大的!這個可以再配(種),前途無量!”9月8日,“雜交水稻之父”袁隆平院士帶著助手突然現身在湖南長沙市東郊一個中稻的試驗田,指著田里茁壯的中稻苗豎著大拇指稱贊道。袁院士所稱贊的中稻,正是在當時已退休17年的水稻研究員何登驥所培育的“中優508(大穗)”新品系。
到底這個新品系的水稻有什么獨特的地方能獲得袁隆平的稱贊?在培育這個水稻新品系的過程中,又有哪些鮮為人知的故事?這些水稻新品系的培育對我國的水稻種植將帶來什么意義? 我們再次走進水稻研究員何登驥的試驗田進行調研考察。
驚訝!袁隆平突然現身自己的試驗田。當天下午4時許,湖南省長沙市的水稻研究員何登驥正在家中整理自己試驗田里的水稻資料,突然他的手機傳來了一陣急促的電話鈴聲,劃開手機屏幕之后,他聽到了一個驚喜萬分的消息:“袁院士帶著助手來到了他的試驗田?!?/p>
再三確認情況后,何登驥馬上帶著自己現有的研究資料,匆匆趕赴長沙市東郊的一個試驗田。當時,長沙市的最高氣溫達32℃,炎熱的天氣加上焦急的心情,一路上何登驥的額頭上冒出了豆大的汗珠。
10多分鐘的車程之后,何登驥終于在試驗田上與袁院士會面。據了解,袁院士是聽到自己的助手反饋說何登驥正在試驗的中稻新品系畝產量較高后,馬上決定來何登驥的試驗田看個究竟。
當天艷陽高掛,在何登驥的引領下,袁院士逐一了解試驗田上的不同品系,在種植“中優508(大穗)”、“中優530(大穗)”等多個品系的田埂上,袁院士停下了腳步,一邊用手捧著稻谷,一邊詳細了解這些中稻的生長情況。在栽培“中優530(大穗)”新品系的田埂邊,袁院士臉上露出了笑容,他一邊撫摸著稻谷一邊跟身旁的助手說:“穗子夠大的!”當得知這個水稻新品系的雜交技術后,他豎起了大拇指點贊,“這個可以再配(種),前途無量!”
據了解,在離開試驗田前,袁院士透露出與何登驥一起合作的意向,建議由何登驥將試驗田里長勢較好的“中優508(大穗)”等矮桿新品系做恢復系,與袁院士的不育系配新的雜交組合。我們了解到,在農業生產上,水稻產量主要由有效穗數、每穗粒數和谷粒重三要素組成。谷粒重一般由千粒重表示,是粒長、粒寬和粒厚的綜合體現。中優508(大穗)新品系理論上畝產可達1607.4公斤。
對于引起袁院士興趣的“中優508(大穗)”新品系,到底牛在哪里呢?何登驥向記者介紹說,這個新品系是自己試驗田中39個新品系中的佼佼者之一,它的株高大約在105厘米,屬于矮桿類型,每穗長約26厘米,種植密度約在6*7.5寸。
根據初步測算,何登驥試驗田里的“中優508(大穗)”新品系理論上每畝大約有1.33萬兜,每兜的有效穗從5至12個不等,加上邊際的種植兜數,試驗田里平均每兜的有效穗數能達到9.5個,因此每畝有效穗數約達12.67萬個,按照每穗實粒數422.9粒,每千粒約重30克計算,理論上畝產可以達到1607.4公斤。
“袁院士看到的‘中優508(大穗)’是我在今年5月17日播種的,6月15日移栽,8月6日出穗,全生育期在120天左右。”何登驥告訴記者,這個新品系是在2000年進行第一次DNA導入的基礎上,在2007年冬天進行第二次DNA導入,經過2008年至2010年連續三年在長沙、海南一年兩代選育,終于在2011年秋天在長沙形成第七代穩定品系,它擁有高產、大穗、高結實、基桿粗壯、適宜直接播種等多個特點。
提升畝產量對話何登驥
一輩子用新技術跟水稻打交道
近日,有媒體報道稱,中國農業科學院水稻研究所超級稻種質創新團隊,從浙江地方大粒品種“寶大?!敝谐晒Ψ蛛x并克隆了一個能顯著提高超級稻產量的重要基因GS2。據悉,該基因可讓超級稻品種“兩優培九”親本增加40%以上千粒重和14%以上小區產量。
從事水稻研究多年的何登驥,從1989年開始,摸索著如何用DNA生物導入技術提升水稻的畝產量,在湖南省長沙市東郊的大約3畝的中稻試驗基地上,何登驥和他的研發團隊通過DNA生物導入技術,將其他品種的農作物與水稻進行雜交后,激發水稻本身的潛能,讓它的生長更旺盛,結出更多的稻穗,提升畝產量。
記者:你是從何時開始這種水稻技術的研究?
何登驥:
我一輩子從事的是常規水稻育種工作,退休前在湖南省農科院水稻研究所擔任所長、研究員,現在的水稻生物育種研究是在1989年退休后正式開始,主要利用自己退休工資投入研發工作。
記者:是什么讓你癡迷研究這種水稻生物育種技術?
何登驥:
當今世界新的農業科技革命正在蓬勃發展,科技創新潮流已呈現出明顯的時代特征,我希望用創新的生物育種技術增加農民收益、為國家糧食安全做貢獻。
目前農村勞動力成本高,按照傳統的水稻育秧栽種方式,一個農民一天只能勉強能插一畝田,長沙近郊一天的平均勞動力成本是250元,現在越來越多的農民進城務工,農村勞動力明顯減少,農民也不可能像以前那樣精耕細作打理農田,所以我一直在探索用創新的技術來提高農民的畝產量,增加他們的收入,此外,如果我研發的水稻新品系能大面積推廣使用直播技術,農民今后種植水稻就可以省去育秧和移栽的步驟,不僅節省了人力,還能更充分利用土地,以后1個農民就能輕松打理30畝左右的農田。
記者:你所說的DNA生物導入技術是怎樣的?
何登驥:
我們試驗培育的100多個穩定的水稻新品系,均采用了“外源DNA導入技術”,該技術是由上海生化所周光宇教授在1974年提出來,這種技術是將帶有目的性狀基因的供體總DNA片段導入目的植物,篩選獲得目的性狀的后代,培育新品種,屬于植物學上的遠緣雜交。簡單來說,我們將玉米、稗草、高粱、苜蓿草、芭蕉、苦瓜等50多種可食性作(植)物作為父本與傳統的水稻進行遠緣雜交,通過DNA生物導入技術培育出多個高產優質的水稻新品系,激發水稻本身的潛能,讓它的生長更旺盛,適應性更強,結出更多的稻穗,提升畝產量。
記者:這種生物導入技術是否屬于轉基因呢?
何登驥:
這絕對不是轉基因!我們去年曾經把通過這種導入技術培育的種子送檢,農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(長沙)后來出具了一份《檢驗報告》,檢驗結論一欄寫到:依據農業部953號公告—6—2007檢驗判定,送檢的樣品“雜優匯湘晚1”未檢出CaMV35S啟動子基因、Nos終止子基因、BT基因,檢測結果為陰性。2004年,由我主持研發的“湘晚秈43號”獲得國家相關部門的審定,定性為“遠緣雜交”技術。
記者:在過去近20年的研究中,你大概培育了多少個新品系?
何登驥:
經過十幾年不間斷的投入,我們每年培育15畝左右的水稻試驗田,包括早、中、晚稻等,目前已有129個穩定的、通過生物育種技術培育的新品系。我的試驗田分布在湖南、海南、江蘇、廣東等多個地方,根據不同地方的實際情況進行不同品系試驗,如在湖南省耒陽市,我們有小規模的直播中稻試驗基地,在湖南省桃源縣,我們針對當地山區的特點,開展了旱稻種植的研究,在江蘇一些地方的試驗田,我們開展了耐鹽稻的種植研究。
精耕細作育新苗
既為農民減負也為農民增產
經實踐表明,該技術食品經檢測系非轉基因食品,安全可靠,能夠大大降低勞動力成本??墒鼓康闹参镞_到高產、優質、多功能性等特征!萬祥軍說:“這套一系列花粉管通道法的生物育種技術,在何登驥老師的研究所使水稻育種變得更快捷、穩定,可控性強,安全、實用性更廣泛。目前已經育成一批帶有目的性狀的多功能的水稻新品系和稻種資源。選育出的水稻新品種(品系)在長相、產量、品質、功能、抗性、適應性等方面比原來傳統水稻有很大程度的提高和發展。
謀定研究:功能性農業·農業大健康,對話何登驥教授,感觸最深的是何教授對水稻研究的那份癡情。他40多年如一日,把全部的心血付諸水稻育種技術的研究和探索;退休之后,癡心不改。他對水稻的愛,完全融入到骨子里。
再就是,在他身上看到了科學無止境。從單季稻到雙季稻,從近親雜交到遠緣雜交,幾十年來,何登驥和他的同仁不斷將水稻育種技術研究推向新的高度。最后,領悟到生命的意義在于創造。何登驥退而不休,要做一個永不退休的家庭院士,并樂此不疲,充分展示了一個真理——只有在創造中,生命才能變得永恒;只有在創造中,生命的價值才能得到展現。
精耕細作育新苗,既為農民減負也為農民增產。中國自古以來就是農業大國,在民以食為天的國度,大米是全國60%的人的主食。在我國4.5億畝的水稻種植面積上,如何讓水稻畝產提高、耕種成本降低,是何登驥等水稻種植專家日夜思索的問題。
對話中,何登驥若有所思地表示,隨著社會的發展和時代的變遷,目前農村的不少勞動力正向城鎮轉移,留守在農村的勞動力也越來越少,改變耕作方式、減少勞動力支出、增加單位面積產量、提高農產品品質是他們在過去十多載的研究出發點,“我們希望未來能用更少的人耕種更多的水稻田,而且畝產量能比目前翻幾番?!贝送?#xff0c;他們希望研發的新品系水稻種子能更適合大型集約化直播、機播的種植需求,滿足種糧大戶的實際需要。
在2014年6月,國家農業部部長韓長賦在全國產糧大縣培訓班上曾表示,讓自己的飯碗裝滿自己的糧食關鍵要做到“兩藏”:“首先是藏糧于地,守住耕地紅線,其次是藏糧于技,讓科技成為糧食增產的根本出路。”從1998年起,何登驥在試驗田上孜孜不倦的耕耘,通過生物育種技術的手段,研發出多個高產低耗的水稻(品種)新品系,無疑是用實際行動來踐行“藏糧于技”的理念。
“常規種植的水稻一般是畝產1000斤左右,但我們現在培育出的多個水稻新品系理論畝產可以達到3000斤以上。”8月24日下午,在湖南省長沙市東郊的中稻試驗基地,水稻研究員何登驥指著正在抽穗的“中優508(大穗)”稻苗興奮地告訴記者,歷經近20年時間,他們終于研發出比常規水稻畝產更高、種植成本更低的水稻新品系。
雖然今年種植的水稻還需要等待半個月才能收割,但根據目前的長勢,何登驥信心滿滿地告訴記者:“這兩個中稻新品系理論畝產達到3000斤不成問題,甚至很可能更高,實際產量以明年大面積試種實際收割產量為準,這個我們充滿信心!”何登驥解釋,以每畝有效穗約為16萬株,平均每穗總粒數400粒,結實率在90%以上,每千粒約重30g,“因此理論上這兩個中稻新品系的畝產可以達到1700公斤/畝?!?/p>
水稻生物育種突破 國稻種芯-何登驥:功能性農業外源植物導入
總結
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