华中农大牵头组建洪山实验室 推动农业绿色发展

点击次数:   更新时间:2021-02-27 23:02     来源:聚宝盆计划软件

  楚天都市报极目新闻记者 邹浩 通讯员 蒋朝常 摄影:楚天都市报极目新闻记者 黄士峰

  “不安于小成,然后足以成大器;不诱于小利,然后可以立远功。”2月18日举行的湖北省科技创新大会上,湖北洪山实验室主任、华中农业大学张启发院士以这样一句话结束发言。

  据张启发介绍,洪山实验室将瞄准未来农业,聚焦农业生物种质资源保护与创新、重要性状的生物学基础解析、绿色优质品种培育、绿色生产体系示范创建、农产品质量安全与营养健康等5个方向,扎根18亿亩耕地解决“卡脖子”问题,闯进“无人区”解决重大基础问题,引领农业产业创新发展,努力让中国人的饭碗端得更稳、身体更健壮,让中国的农业永续发展。

  共建单位:武汉大学、湖北大学、中国科学院水生生物研究所、中国科学院武汉植物园、中国农业科学院油料作物研究所、湖北省农业科学院、先正达集团中国、中国种子集团有限公司、安琪酵母股份有限公司、武汉科前生物股份有限公司、湖北金旭农业发展股份有限公司。

  研究任务:针对农业和食品产业链的重大科技需求,以应用基础研究为主,向基础研究和产业延伸。以生物种业科学创新和技术体系建设为核心,开展农业生物遗传改良研究,培育绿色优质品种;研发和推广绿色生产技术,保障农业绿色发展、国家粮食主权和食品安全;培育和推广营养丰富的农业生物品种,增进人民健康。

  近日,极目新闻记者在华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室看到,国家十三五“水稻功能基因组”项目首席科学家吴昌银教授,正带领团队对水稻功能基因组进行研究。整个春节期间,这里也一刻未停。

  近几年,分子育种技术的进步,让育种专家可以对控制水稻性状的许多基因进行鉴定,确定哪些基因影响哪些性状,比如产量、品质、抗病虫害等,然后对这些基因进行选择。吴昌银团队的研究正是围绕这些方面进行,他表示:“目前正在攻坚克难的阶段。经过近20年的攻坚克难,水稻功能基因组的研究在国际上处于领跑的位置。”

  “如果是传统的杂交育种,就要农业专家在田间地头,一遍遍地去进行杂交、试种,最终选出一个稳定的后代,可能需要七八年的时间。基因育种时间则能缩短到两三年,而且准确高效!”张启发告诉极目新闻记者,基因组育种就是通过对水稻的基因组进行分析,快速找到我们需要的抗性基因,例如抗病虫害、节水抗旱等。取其精华,弃其糟粕,利用传统的杂交技术,将目的基因导入到不具备抗性的水稻上面,再通过几代的杂交、回交和自交过程,最终获得稳定的用于农业推广的栽培稻品种。

  实验室有这样“硬核”的科研实力,得益于水稻团队多年领先的“国家队”实力。据华中农业大学副校长、洪山实验室常务副主任严建兵介绍,作物遗传改良国家重点实验室被科技部连续五次评为优秀类国家重点实验室,这在全国农业领域是唯一一家。

  “从植物、动物、微生物这三大块来讲,湖北集聚了全中国最优秀的农业科技资源。”严建兵说,从“钱变纸”到“纸变钱”,湖北正处于最好的机会窗口期。

  在华中农业大学,种植面积最大的就是水稻种植实验田,种植着从实验室培育出来的带有抗性基因的水稻苗,走出实验室的第一站就是这里。只有到实际环境中去种植,才能了解它们的生长情况到底能不能达到大面积推广的要求。目前,实验室很多课题小组,都在围绕着“绿色超级稻”这一主题进行深入细致的研究。

  几种来自全国各地不同的稻米,只标记序号和颜色,含水量保持一致,用同样的电饭煲煮熟,专业人员再从气味、外观结构、味道、黏度、硬度等几个维度进行品评……这样的稻米食味测评,经常在作物遗传改良国家重点实验室上演。最终,专业人员给出的一致意见是“绿色超级稻”口感最好、评分最高。

  当下,人们常常有这种感受:米饭越来越不好吃,没有小时候的味道。而据严建兵介绍,我国用占全球9%的耕地养活了20%以上的人口,但与此同时,也消耗了约35%的农药、化肥,导致食味口感下降、土壤退化、环境问题突出。从吃得饱到吃得好再到吃得营养健康,从杂交稻到超级稻再到绿色超级稻,就是要让中国的农业永续发展。

  早在2007年,张启发就率先提出了“绿色超级稻”理念,以培育“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”为育种目标。目前,这16个字已被农业农村部写入水稻绿色品种指标体系。据不完全统计,绿色超级稻新品种在2014年至2018年度累计推广面积超过1.1亿亩,2018年,“绿色超级稻”入选庆祝改革开放40周年大型展览。

  “具体来说,什么样的品种才能叫做绿色超级稻呢?我们做项目的时候提出三个30%——水、化肥、农药各减少使用30%,同时保证产量和品质。”张启发说。

  近几年,华中农大研究团队开展“绿色水稻”和“绿色水产”协同发展,筛选到了适合“双水双绿”稻虾种养体系的水稻品种4个,建立了绿色防控体系,湖北省推广150万亩,亩均增收4000至5000元,为建设产业兴旺、农民富庶、乡村美丽的“新型鱼米之乡”作出了重要贡献。

  “洪山实验室五个研究方向,每一个课题组都有‘利器’,我们现在要做的就是,把这些‘利器’整合起来变成国之‘重器’!”在水稻团队实验室,张启发仔细询问完学生的科研进展,斩钉截铁地告诉极目新闻记者。

  目前,洪山实验室聚合了6个国家重点实验室、5个国家自然科学基金创新研究团队、9位院士,每个研究方向的首席科学家都由院士担纲。实验室将针对主要农作物、主要园艺作物、家畜、水产、微生物等五类物种布局重点研究任务,鼓励学科交叉融合、鼓励打通上中下游产业链,谋划预期产出的突破性成果。

  “以前我们的科研战斗力、科研实力体现在单个课题组,大家多关注的是写论文,发表高影响因子的论文,即‘钱变纸’。”张启发举例,比如基础研究与育种、育种与推广、推广与生产,每个环节彼此之间关系都不大,各自为战,没有协同。

  “全省科技创新大会的召开恰逢其时,大家整合起来干,才可以更好地‘纸变钱’。按照产业链的概念整合起来,如果把这个问题解决好,我相信会有大的突破。”张启发信心满满地表示,“洪山实验室的建设将为湖北农业发展提供新的引擎!”

  极目新闻记者注意到,在洪山实验室的建设目标中,有一条很引人注目:打造生物种业领域万亿级产业集群,引领长江经济带生物育种产业的发展,服务国家和湖北现代农业转型升级的战略需求。

  “过去我们的产业,分散度太高。几年前我们曾经做过调研,农作物种子这样一个非常小却非常重要的产业,年产值大概300亿元左右,但公司却有8700家。”张启发说,“现在我们要以产品和市场为导向,反过来研究设计,必须有产品有市场。通过这个过程、这个成果与企业合作,希望培育出非常大的企业来。”

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