以科技創新賦能農業現代化的科研團隊,或突破多倍體水稻技術瓶頸,或聚焦木本油料樹種改良,或深耕水稻抗逆育種,執燈前行,用智慧與汗水書寫著農業科研的湖大篇章。6月23日,全國30家主流融媒體走進湖北大學生命科學學院,探訪他們如何以“一粒種”“一滴油”守護大國糧倉、潤澤百姓生活。
破解育種難題
多倍體水稻引領生物育種新方向
“多倍體水稻就像‘基因集裝箱’,能聚合野生稻抗病、耐旱等遠緣優勢。”在湖北大學生命科學學院,何玉池和蔡得田教授團隊致力于多倍體水稻育種研究20多年。這一領域被視為水稻育種的重要革命。
多倍體水稻因基因組劑量增大,優良基因組合機率增加,但長期以來,結實率低的問題制約了其發展。團隊突破了亞種間及基因組間水稻雜交育性的瓶頸,成功創制系列秈粳亞種間高結實材料,進一步突破AAEE及AABB等基因組間可育四倍體水稻。相關技術不僅可直接用于四倍體水稻品種選育,還可通過倍性循環技術為二倍體水稻育種創建寶貴的橋梁種質。
四倍體水稻基因組背景成倍增加,多樣性更加豐富,代謝底盤及通路改變,營養強化特性更加突出。研究顯示,與對應的二倍體水稻相比,四倍體水稻中總蛋白的含量提高了13.33%-44.67%,總氨基酸含量提高了35.2%-58.8%,尤其是第一限制性氨基酸(賴氨酸)提高了31.96%-49.9%。這為營養強化功能型水稻品種選育提供了有效途徑。
隨著大健康時代的到來,人們對營養強化大米的需求日益增加。大米蛋白具有低糖、低脂、易消化、不過敏等優點,是優質的植物基蛋白資源。團隊的研究成果不僅豐富了水稻育種的路徑和方法,更為大米蛋白基產品的開發提供了技術支撐。“我們不僅要讓農民種得省心,更要讓消費者吃得健康。”何玉池說。
從實驗室到太空
一粒種子的科技蛻變之旅
在湖北大學生命科學學院的實驗室里,一株株嫩綠的山桐子幼苗在光照培養箱中悄然生長。這些看似普通的幼苗,承載著呂世友教授團隊十余年的科研心血。
山桐子,這種被譽為“樹上油庫”的木本油料樹種,因其種子與果肉富含油脂、產油率高、適應性強等特點,成為呂世友團隊的研究重點。呂世友教授介紹,我國食用油對外依存度高達70%,而山桐子油的產業化開發有望為這一難題提供解決方案。然而,山桐子樹種存在雌雄異株、種子實生苗變異性大、傳統品種需五年結果等技術瓶頸,科研攻關迫在眉睫。
面對挑戰,呂世友團隊以種質資源收集為突破口,篩選出5個高油高產且果實性狀特異的山桐子種質資源,其中,“纖彤1號”種子含油率高達44.71%。團隊還構建了高效快繁體系和基因編輯技術體系,依托無性繁殖技術為優良品種推廣奠定基礎。更令人矚目的是,團隊聯合企業將山桐子種子送入太空,利用太空特殊環境誘變育種。2023年4月,山桐子種子搭載神舟十六號宇宙飛船進入太空;2024年4月,“中國第一個山桐子太空育種基地”落戶云南宣恩市。一系列舉措不僅加速了山桐子的遺傳改良進程,更為培育優良品種提供了技術儲備。
呂世友團隊深知,科研成果的最終價值在于服務社會。他們與相關企業合作,建立了年產10-30萬株山桐子優良雌株種苗生產線,并聯合企業建立了30畝太空育種基地。未來,團隊將推動山桐子油走進千家萬戶,讓荒山變“金山”,助力雙碳目標,實現生態效益與經濟效益的雙贏。
“雙稻”破局
水稻抗逆育種再添“硬核成果”
由吳文華教授課題組自主選育的琴旱優651和旱優718兩個水稻新品種通過國家審定,標志著團隊在水稻抗逆育種領域取得重大突破。
琴旱優651是湖北省首個通過國家審定的節水抗旱稻品種,填補了該領域的空白。琴旱優651在襄陽老河口張集農場連片兩千畝旱播旱管種植,全程無淹水灌溉,表現出生育期適宜、抗旱能力強、結實率高、抗倒伏能力強的特點。據團隊核心成員付冬博士介紹,該品種的推廣將有效緩解水資源短缺地區的糧食生產壓力。
旱優718屬于長江中下游麥茬秈稻品種。2024年,旱優718在安徽、湖北、河南等地示范種植,表現出生育期適宜、產量好、米質優的特點。此外,該品種還參加了廣西桂南晚秈組區試,適應性好,有望于2025年擴區審定。
品種審定只是第一步,市場化推廣才是關鍵。前期,團隊已通過校企合作形式開展了試驗示范、種子試制試繁等工作。2025年,雜交種子將正式走向市場。
從油料安全到主糧增產,從節水抗旱到營養升級,湖北大學育種“三劍客”以科技為筆、以種質為墨,為農業現代化提供了“湖大方案”。未來,隨著更多科研成果落地生根,湖北大學將繼續以種業振興為錨點,讓“中國飯碗”端得更穩,讓“綠色希望”播得更遠。
閃電新聞記者 蘇佳 報道
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