一粒种子背后的科技力量

时间: 2024-02-22 01:02:50 |   作者: 新闻中心

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  今年是加快建设农业强国的起步之年。建设农业强国，利器在科技。而种子，作为农业的“芯片”特别的重要。农业农村部最新发布，我国启动实施种业振兴行动三年来，取得阶段性成效，国家级制种大县和区域性良种繁育基地供种保障能力提高到75%。

  那么，当前这些制种大县和良种繁育基地是如何利用新科技提升供种能力的呢？本文我们大家一起探访中国中化先正达集团杨凌技术中心，了解一粒良种背后的科技力量‍‍

  在我国，玉米不但是重要的粮食品种，也是主要的动物饲料和工业原料。增产是这些年玉米育种的一个重要方向。

  在位于陕西杨凌农业高新示范区的种业大厦，育种专家们正在对即将上市的一个高产抗病玉米新品种进行纯度检测，这也是这个玉米新品种进入推广种植阶段的最后一步。

  中国中化先正达集团杨凌技术中心分子检测中心科学家唐鑫锐指出，这里所有商品化的品种在上市之前，都需要对它的纯度进行确定。只有符合纯度要求的品种才可以上市，这也是对整个玉米种子质量的把关过程。

  就在2022年，这里选育的101个品种通过国家审定，其中有21个玉米新品种；2023年有121个品种通过国家审定，其中玉米新品种44个。新品种加速培育的背后，是一系列育种新技术的不停地改进革新应用。

  中国中化先正达集团杨凌技术中心性状整合中心负责人杨炳鹏表示，育种新技术也加速了整个育种进程。“咱们进行数据分析，之后筛选出具有优良特性的、具有高潜力的品系，投放到我们遍布全国的测试体系。最终经过两到三年的测试，我们获得具有高产稳产、抗病性比较优良的品种，并将具有优良特性的品种推向市场。”

  据了解，2021年种业振兴行动实施以来，农业农村部指导各地在种质资源保护、重大品种和关键技术创新、国家级种业基地布局建设等方面取得了许多关键性突破和标志性成果。目前，全国新收集农作物、畜禽、水产种质资源53万余份，由216个农作物制种基地、300个种畜禽场站组成的良种繁育“国家队”，推动供种保障能力由70%提高到75%。

  育种专家在选育一个品种时，实际上的意思就是将最优秀的基因组合到一起的过程，再选择一份优良且稳定的基因。过去这项工作是育种专家们通过作物的田间表现来进行判断和筛选的，偶然性较大。随着科学技术的发展，如今，科学家能够最终靠一种更加精确且高效的方式来加速选择，这样的形式就是分子检测。简单来说，分子检测就是直接从基因层面去判断一个作物材料是不是具有育种专家想要的性状。

  在杨凌农业高新示范区，这里的高通量分子检测平台，每天可以产生40万左右的数据点。而一个数据点，就代表某一个玉米种子某一段DNA的特点。

  “在过去，我们的育种专家在大多数情况下要在田间收集一些需要的性状，这样的一个过程往往需要很长的时间，甚至需要一个作物季才能收集到这一些数据。现在可能只需要一到两周，通过分子标记，就可以拿到想要的性状，或者它的一些特征。这大大加速了我们育种的流程和育种的速度。”唐鑫锐说道。‍

  除了高通量检验测试平台这样的效率高手，这里还有另外一个火眼金睛的高精准度检测平台，可以将玉米DNA每一轮的反应情况做记录，最终精确告诉育种家玉米DNA的情况。

  利用这样的分子检测技术获得的数据，再加上田间获取的数据，开发出预测模型，就可以从数十万育种材料中筛选出“优等生”。通过DNA检测技术非常大地节省了育种成本，加快了育种速度。

  在中国中化先正达集团杨凌育种技术中心试验基地，有一座温室。在这里，玉米育种一年能够达到四到五代的水平，相较传统育种提速2.5倍有余。

  工作人员和记者说，这个自动化环境调控温室占地12000平方米。在温室顶部，能够正常的看到亮起的一排排紫色的小灯泡，它们是根据玉米生长所需的红橙光和蓝紫光合成的。在这里的温室，同一时空能够正常的看到不同生长阶段的玉米。

  玉米是喜光作物，并且有自己偏爱的光谱，相对其他光，玉米更喜欢红橙光和蓝紫光。在温室可根据玉米生长的需求和外界自然光的变化，实现光强的动态调节。

  中国中化先正达集团杨凌技术中心性状整合中心科学家牛瑞龙介绍，为满足玉米一年四季能够正常生长，我们会调整温室的一些参数，包括温度、湿度以及光照强度，不同的季节会有相应的参数去指导。

  记者注意到，这里不时有科研人员通过预测育种分子标记筛选技术，选择潜力性状好的幼苗移栽。科研人员告诉我们，大约1000个胚芽当中可以选中100个左右的幼苗，再从100个幼苗中选择10株左右进行移栽。而常规育种，一粒种子种进大田直到长大成穗，才能掌握它的性状，现在借助新技术，玉米生长的每个阶段都在筛选“优等生”，帮助育种专家缩小目标群体，从而更精准地锁定理想性状。

  在培育一粒种子的过程中，从玉米种子不同性状的寻找到新品种的培育，背后是成百上千名科学家们的努力。他们从种子入手，在种质资源、育种技术上不停地改进革新，让更多种子装上“中国芯”，让我们把饭碗端得更牢。