词条 | 野生稻――水稻育种业的新希望 |
释义 | 水稻是世界上2/3人口的主粮。在全球人口不断增长的巨大压力下,世界各国对水稻的需求量也不断增加。据统计资料显示,2000年全世界的稻米消费量为5.8亿多吨,到2012年全球对水稻的需求将增加到6.6亿多吨。 但目前全球水稻种植面积难以增加,水资源严重匮乏和大量农村劳动力流失。因此培育高产、稳产和优质的水稻新品种,提高水稻单位面积产量将对保障未来粮食安全具有十分重要的意义。尤其是当前正在进行的水稻育种的“绿色革命”,选育的水稻新品种要具备少投入、高产出、保护环境的特点。有关农业专家声称,野生稻丰富的基因资源将成为解决水稻育种难题的“钥匙”,野生稻开发正在成为当前水稻育种行业的新星,为水稻育种开拓出新的天地。 野生稻资源中存在水稻育种的未来 野生稻是现代栽培稻的始祖。万年前古人类就开始将野生稻逐步培育成现代栽培稻,当时看似无用的基因也在不断的选育中逐步丧失。可这些丢失的基因正是解决目前水稻生产难题的“宝藏”。 中国农业大学一项最新的联合对比研究表明,现代栽培稻相对普通野生稻,丢失了约1/3的等位基因和一半的基因型,其中包括了大量优异基因,有抗病、虫、杂草及抗逆基因,也有高效营养基因和高产优质基因。 据育种专家介绍,野生稻优异基因在实验对比中表现出来的优势十分明显。土壤缺磷是世界性难题,我国有2/3的耕地缺磷,在水田中大量施用磷肥会造成严重污染。但我国一些野生稻却能够在低磷的环境下健康生长;有的野生稻稻谷中蛋白质含量高达17%以上,比一些肉类的蛋白质含量还高;有的野生稻在零下十几摄氏度的低温下还能存活;还有的野生稻能够抵御各种病毒的侵袭,如疣粒野生稻对白叶枯病接近免疫。20世纪70年代在东南亚严重危害水稻生产的草丛矮缩病就是利用野生稻才得到解决。 不久前在南昌召开的第一届全国野生稻大会上,与会专家一致认为,未来水稻生产要适应高产、安全、高效的要求,野生稻可开发的潜力最大,“是取之不竭、用之不尽的资源宝库。我们未来的粮食安全将在很大程度上要依靠对野生稻资源的不断开发利用”。 利用野生稻育种,我国有效解决吃饭难题 我国是世界上最大的水稻生产和消费国,水稻生产直接关系到我国粮食安全保障。通过利用野生稻资源,目前我国的水稻生产水平获得了迅速提高,为解决我国13亿人口吃饭难题做出了巨大贡献。 著名农业专家、中国科学院院士卢永根说,我国是世界上利用和开发野生稻资源最早、最成功的国家。我国具有悠久的水稻栽培历史,水稻育种也走在了世界前列。其中利用水稻基因资源、特别是野生稻遗传基因资源改良水稻品种,是我国水稻育种取得巨大成功的秘密武器之一。 1930年原中国农业科学院院长丁颖教授将亚洲栽培稻与广东一普通野生稻杂交,培育成功世界上第一个含有普通野生稻血缘的栽培稻“中山一号”,在育种与生产上被广泛利用了长达半个多世纪,为粮食增产做出了巨大贡献,在世界水稻育种史上也十分罕见。 没有野生稻就没有中国的杂交水稻事业。1973年,“杂交稻之父”袁隆平利用在海南发现的一株花粉败育普通野生稻,成功培育出杂交水稻,掀起了水稻生产的“第二次绿色革命”,使中国水稻育种和生产走向了世界科技舞台。目前杂交稻在我国累计推广面积达38亿亩,增产稻谷3600亿公斤。中国工程院院士董玉琛说,野生稻不育种质资源的成功利用,为解决当时10多亿人口的吃饭问题贡献巨大。 目前,我国野生稻资源的开发和利用正朝深层次发展,现代生物技术也纷纷应用到野生稻开发领域。上个世纪90年代以来,一大批含有野生稻优异种质的水稻优良品种在生产上获得应用。广西农科院培育的汕优桂99水稻品种,截止到1995年就增产稻谷8.75亿公斤,获得经济效益13亿多元。 野生稻育种业将蒸蒸日上 当前世界各国都在野生稻里寻找失落的“宝藏”?D?D各种优异基因、野生稻资源的保护与开发成了水稻育种领域的竞争焦点之一。根据2002年资料的不完全统计,目前全世界已有307项有关水稻生物技术的专利获得批准,其中相当部分是来自对野生稻的研究成果。 我国是水稻生产大国,野生稻遗传资源对我国的水稻育种、生产和粮食安全具有十分重要的意义。目前利用野生稻资源,采用现代生物技术开发新的高效高产水稻新品种的条件比任何时候都完备。 首先从经济价值考虑,巨大的市场已经存在。据最新资料统计,仅在亚洲,对水稻的需求是到2010年就将增长25%,这意味着目前5吨/公顷的平均产量必须增长到8吨/公顷。但目前水稻栽培条件不是最佳,可供利用的土地将由于城市的增长而减少。 同时,华南农业大学教授、中国科学院院士卢永根认为,以前的水稻高产是通过大量施用化肥等高成本投入、牺牲环境获得的高产,这已不符合未来对食品的绿色安全、高效高产的要求,“这必须要求水稻育种行业要有很大的进步”。因此,开发野生稻获得新的水稻品种,将在未来的育种行业中获得广阔的市场。 其次,由于安全原因,转基因食品在世界各地都引起了人们的疑虑,并遭到了抵制。但野生稻的基因组、基因表达和调控系统等方面最接近栽培稻。水稻漫长的历史进化过程证明,野生稻种的基因组对人类没有致病性基因。因此,利用野生稻优异基因培育出的栽培稻新品种是基因安全性最高的农作物。相对于转基因大豆等农产品,野生稻培育的水稻更容易为人们接受,并将占领其它转基因农作物因人们抵制而留下的巨大市场空间。 再者,开发野生稻资源的技术日益成熟。目前水稻已成为基因组研究的模式系统,因为水稻是禾本科中最小的基因组,在2002年水稻全基因组测序就已基本完成。这为野生稻优异基因的有效利用奠定了基础。 我国众多科研机构都在利用生物技术开发野生稻资源,并获得了突破据最新资料透露,我国育种专家采用分子检测技术在野生稻中已发现了两个增产基因,一个基因就比现有高产杂交稻增产18%,两个基因将增产36%,这将对我国进一步提高粮食产量、保障粮食安全产生深远影响。 日前在南昌召开的第一届全国野生稻大会最重要的一个使命,就是建立全国野生稻科研协作网,将分散在全国各地的资源、科研力量和资金有效地统筹起来,形成强大的科研合力。全国野生稻协作网已经成立了实力强大的专家顾问组,成员包括“杂交水稻之父”袁隆平等著名水稻育种专家。 新闻背景 我国丰富的野生稻资源 我国是世界上公认的农作物八大起源中心之一,也是亚洲栽培稻起源地之一,拥有普通野生稻、药用野生稻、疣粒野生稻三个品种,其中蕴藏的优异基因非常丰富,是我国提高水稻生产能力的战略性生物资源。 我国野生稻分布范围广泛。南起海南岛,北至江西省东乡县,br> 有些野生稻是我国特有的,如世界上分布最北的东乡野生稻具有世界罕见的耐冷基因,开发利用价值巨大。 1973年“杂交水稻之父”袁隆平利用我国野生稻资源培育出了世界闻名的杂交水稻。这表明野生稻与栽培稻进行杂交,可产生许多优质新品种,创造粮食生产的奇迹。野生稻资源一旦灭绝,其损失将不亚于任何珍稀动物的灭绝。因此有专家将野生稻在农业育种上的地位形容为“植物中的大熊猫”。 野生稻属国家二级保护植物,目前对野生稻资源的保护和利用也越来越受到人们的关注。我国有两种野生稻保护形式,首先是原地保护,但我国现有的保护点不仅屈指可数而且规模小。其次是异地保护,即把濒危的野生稻转移到特定的场所进行保护,包括将野生稻种子保存在低温干燥的专门种子库,有效期可长达50年。 |
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