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从“开盲盒”到精准育种!海南破译水稻种植“密码”→

2023-10-12 17:53
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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微风下

160份水稻遗传

智能育种技术新品种的

金黄稻浪随风摇摆

以目前市场主流骨干亲本

作为底盘选育而成的

400份新育成的智能不育系

沉甸甸的稻穗挂满稻秆

……

海南波莲科技有限公司育种基地里,水稻遗传智能育种技术繁育的水稻。新海南客户端记者 利声富 摄

日前

在湖南省长沙市望城区

一育种基地

海南波莲科技有限公司举办的

(以下称“海南波莲科技”)

遗传智能化育制种技术体系

杂交水稻新成果观摩会现场

集中展示应用

遗传智能化育制种技术体系

选育的部分水稻智能不育系

及其新组合

吸引了来自国内

育种专家、客商的目光

在开展水稻遗传智能化育种研究与实践,该公司育种专家经多年研究,终于破译精准育种“密码”,取得遗传智能化育制种技术体系基础及应用研究的重要突破。

水稻遗传智能育种技术,克服了目前我国水稻育制种技术缺陷,育种效率较传统育种技术提高近20倍,南繁育种从“开盲盒”到精准育种,促进我国种业核心技术的升级换代。

01

波莲科技智能不育系

首次亮相受青睐

“经田间现场技术鉴定以及现场考察等,这些智能不育系可满足客户对高产、优质、抗性等多种重要农艺性状的需求,以及不同生态区的配组需求。”9月上旬,在湖南长沙望城育种基地,育种专家的话语刚落下,现场便响起一片掌声。

“此次展示,我们带来400份新育成的智能不育系。其中120份已稳定品系可用于规模化生产,280份基本稳定品系可用于测配。”海南波莲科技有限公司总经理曾翔介绍,这些不育系以目前市场主流骨干亲本作为底盘选育而成,可满足客户对高产、优质、抗性等多种重要农艺性状的需求,以及不同生态区的配组需求。

同时,展示的智能不育系具有没有恢保关系限制,配组自由;不育系败育彻底,且不育性稳定,不受外界光照、温度等环境因素影响;不育系选育周期缩短至3年以内,杂交5代即可进行早代测试等优势。

集中展示的160份遗传智能化育制种技术体系新品种由聚合抗病、抗虫、抗倒伏、香味等优良基因的不育系与恢复系组配而来。经过多年多点试验筛选与测试,涵盖了高产、优质、多抗、广适等特点。

水稻遗传智能育种技术繁育的水稻。新海南客户端记者 利声富 摄

观摩现场,相关负责人介绍,他们推出的智能不育系对外广泛开放配组,同时授权客户进行市场化开发。同时,也可以根据客户的需求,提供智能不育系合作选育服务,共同选育出优异的智能不育系及新组合。

02

多年研究

突破水稻遗传智能育种技术

水稻,是世界上最重要的粮食作物之一,育种技术的不断突破,有效保证了粮食安全。但传统育种周期长、效率低、不确定性大等短板成为水稻种植高产、优质的痛点。

怎么样让水稻更高产、优质?什么样的基因能够让水稻更能抗病、抗虫?

海南波莲科技的育种专家吴永忠博士及其团队开始破译精准育种“密码”。经他们年复一年的努力,一个个水稻遗传密码实现破译。2017年,海南波莲科技取得水稻遗传智能育种技术基础及应用研究的重要突破。

吴永忠博士及其团队在其他技术基础上,重新设计更新的遗传智能化育制种技术体系,是生物技术与传统杂交技术的有机结合,能最大限度利用种质资源进行品种选育,且不受光温环境影响实现杂交种的高纯度稳定繁制。

海南波莲科技有限公司育种基地里,水稻遗传智能育种技术繁育的水稻。新海南客户端记者 利声富 摄

无论是“三系法”(不育系、保持系、恢复系)还是“两系法”(不育系、恢复系),其缺点明显。种质资源利用率低、细胞质单一化风险、育种周期长且效率低、育性不完全稳定、新体系建立难度大是“三系法”的缺点。“两系法”技术相对于“三系法”有一些优势,但也有一定缺点,制种风险高、杂交种受光温影响、生产受限制、育种难度大、品种保护难等缺点限制了两系杂交稻的进一步推广。

海南波莲科技针对水稻育种特点,将普通核不育杂交制种技术移植到水稻时进行一系列优化,并将其称为遗传智能化育制种技术,其扩繁不育系的原理和方式与三系和两系均不同。这一技术在水稻中的应用,结合智能化、自动化技术应用,解除了“三系法”和“两系法”的技术缺陷。

“水稻遗传智能化育种技术是新一代育种技术,克服了目前水稻育种中‘三系’‘两系’育种的缺点,可以先选组合再选不育系,育种效率较传统育种技术大大提高。”曾翔介绍。

03

育种效率比传统育种技术

提高近20倍

“遗传智能化育制种技术除了优化一些元件外,还引入了不育系和智能系的保纯元件,使这一技术的应用更安全、高效、灵活。”曾翔介绍。遗传智能化育制种技术不仅降低了杂交水稻的生产成本,还可优化育种流程,提高杂交水稻育种效率。

水稻遗传智能育种技术繁育的水稻。新海南客户端记者 利声富 摄

遗传智能化育制种技术的育种效率比传统育种快多少?

常规育种,要验证一份材料好不好,要种到地里,全程监测其表现,再从中选优汰劣,要经过多代多点栽培几万个单株的“海选”。

遗传智能化育制种技术则把“海选”提前到“赛前”。

就是秧苗下地前,通过智能化技术,提前淘汰一部分“选手”,从而大大减少后期田间鉴定和筛选范围,极大提高筛选效率,加速育种进程。“智能制种水稻可根据不同人群的需要进行育种培育,还能选育生产出不同颜色、不同香味的大米。”曾翔说。

“水稻遗传智能育种技术不仅克服了目前我国水稻育制种技术缺陷,其育种效率较传统育种技术提高近20倍,将促进我国种业核心技术的升级换代。”海南省农业农村厅相关负责人介绍。

04

南繁育种

从“开盲盒”到精准育种

破译水稻遗传智能育种技术密码后,海南波莲科技立即着手将其应用到育种实践,开展精准育种中。

遗传智能育种技术体系不育系和杂交种是非转基因产品,可在种子阶段高效分选智能系和不育系,通过智能系与不育系异交,可生产100%不育系。而且,不育系提纯手段更多,操作更灵活,更安全。

遗传智能化育制种技术体系不仅可应用于水稻、玉米、高粱等主要粮食作物和油菜、棉花、木薯等经济作物,而且还可拓展至花卉、草药、功能性农产品和生物医药等领域,应用前景非常广阔。

水稻遗传智能育种技术繁育的水稻。新海南客户端记者 利声富 摄

目前,该公司主攻并已基本完成遗传智能化育制种技术在杂交水稻方面的应用体系(即第四代杂交水稻育制种技术),并对现有技术进行升级储备,同时在玉米、高粱、观赏花卉、中草药等领域的拓展已进入不同研发阶段。

“遗传智能化技术让水稻育种从‘开盲盒’走向精准育种。”黄培劲说。遗传智能化技术体系具有种质资源利用率高、育种流程简单高效、杂交制种风险低、不育系生产成本低、细胞质感病风险低、杂交组合产量提升等特点。

原标题:《从“开盲盒”到精准育种!海南破译水稻种植“密码”→》

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