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攀登細胞育種的高峰
更新時間: 2019-05-08 11:12    

XXX群交  一粒種子改變一個世界!這一論斷,鞭策著全球農作物育種者前赴后繼攀登一個又一個高峰。

XXX群交   上海市農科院植物細胞工程團隊通過三代人的努力,秉承“一個細胞塑造一粒良種”的夢想,創造性地發明了小孢子育種技術,在麥類作物育種中發揮了重要作用,幫助天南地北的育種者實現了不受時空限制的高效育種夢想。

XXX群交   “一批攜帶小孢子育種技術烙印的優良新品種正在全國各主要產地示范推廣,一大批攜帶小孢子育種技術烙印的優良新品系正在各主要產地進行田間鑒定,我們這個團隊的發明創造正通過五湖四海的谷物育種專家們展示著這一國內領先、緊跟國際前沿育種技術的價值。”團隊首席專家黃劍華談到小孢子育種技術被廣泛應用時,自豪之情溢于言表。

  “藏糧于技”造福全國

  “十三五”規劃綱要提出農業要“藏糧于地,藏糧于技”。上海市農科院植物細胞工程團隊創建小孢子育種技術,以先進技術服務全國育種團隊,協同育種創新,為產業自主發展提供良種保障。

XXX群交   近日,上海市農科院召開了“小孢子水平高效遺傳改良技術體系創制及大麥和青稞上規模化應用”學術研討會。會上,來自全國各地的專家教授對小孢子育種技術發表了各自的見解。據介紹,小孢子育種技術的價值絕非局限于大麥、青稞的高效育種,而是通過以大麥、青稞為該技術最先實施應用的對象,以先進育種技術支撐食用、飼用和釀酒等多用途的良種產出,輻射全國種植大麥、青稞的貧困偏遠的邊疆地區,促進當地產業興旺、鄉村振興。

  “一批攜帶小孢子育種技術烙印的大麥、青稞優良新品種正在全國各主要產地示范推廣只是這個成果直觀的貢獻,在座的專家教授們都認識到了該技術在水稻、小麥等谷類育種上的應用價值和啟發價值,這是該項技術了不起的地方。”國家大麥青稞產業技術體系首席科學家張京研究員說。

XXX群交   確如張京所總結的,在場的專家們一致認為,雖然本次學術研討的內容聚焦于小孢子育種技術在大麥和青稞上的規模化應用,但是該技術的建成,對同為禾本科作物的水稻、小麥同樣具有借鑒和應用價值,通過該技術高效育出節肥、抗病的谷物良種將不再是夢想。

XXX群交   數據高度濃縮了小孢子育種技術在大麥和青稞上的應用成果。在500多份育種材料中成功實現了小孢子再生成苗,“上海-昆明”異地移栽成活率高達90%,成功培育出5個大麥、1個青稞新品種及10多份大麥、青稞新品系。

  前赴后繼登上高峰

XXX群交   當人類進入了分子育種技術時代,細胞工程育種依然沒有過時,在當今育種領域仍然占有重要地位,并且煥發出新的活力。小孢子育種技術已成為國際種子公司大力研發的育種平臺,小孢子培養能極大提高種子優良性狀的聚合和純合效率,小孢子脅迫培養能極大提高耐逆、節肥、抗病基因的篩選效率,但是,從理論的可行到現實應用的突破,而是要前赴后繼跨越鴻溝。

  據黃劍華介紹,上海市農科院植物細胞工程團隊發明的小孢子育種技術在三個方面實現了突破,一是創建了小孢子離體培養高頻再生技術體系,二是創建了小孢子試管苗加倍與移栽育苗技術體系,三是創建小孢子脅迫培養結合植株水平性狀鑒定技術。也就是說,小孢子育種技術突破了基因型依賴、單倍體染色體加倍率不高和再生苗移栽成活困難等重大技術難關,天南地北的育種工作者可以不分時空不受季節限制把抗病、耐低氮、耐鹽等性狀選出來并穩定下來,然后去做大田鑒定,大大提高獲得新品種的效率。

  這一創造性技術,凝聚了上海市農科院植物細胞工程團隊三代人的艱苦鉆研,從谷類作物細胞培養技術研發、細胞工程育種技術創新到分子育種技術拓展,鋪就了一條幾代人小孢子育種技術研發的逐夢之路。

XXX群交   顏昌敬先生及團隊是第一代,前輩們證實了谷類作物葉細胞存在細胞全能性,在小麥花藥培養上,首次報道了一次成苗技術,寫下了《植物組織培養手冊》《植物細胞培養手冊》等著作,有力地推動了我國植物離體培養研究。黃劍華及其團隊是第二代,研發出小孢子育種技術,并因此獲得了多項育種技術發明專利。第三代是以劉成洪博士為代表的青年科技人員,正在攻克并逐步完善著小麥、水稻小孢子培養高頻再生技術,拓展著單倍體基因編輯的育種新技術和分子標記結合加倍單倍體的育種新技術。

  “DH育種就是雙單倍體育種,這是現代生物育種技術的重要研究領域,DH育種的核心是誘導形成單倍體,而小孢子培養技術是獲取單倍體最為直接有效的途徑。”劉成洪介紹著,“我們的團隊前赴后繼又各有重點,這是小孢子育種技術誕生和不斷完善的前提和基礎。”

  團隊先后獲得發明專利5件、實用新型專利1件、新品種保護權4件、SCI論文10篇等成果。作為第三代的代表,劉成洪為此付出了不少心血,貢獻了應有的智慧,但是,他在介紹時總是念念不忘黃劍華和陸瑞菊兩位前輩,他的內心始終不忘黃劍華在項目策劃、新品種選育及推廣上的貢獻和智慧,不忘陸瑞菊在小孢子高效培養及其遺傳改良技術、小孢子育種技術規模化應用方面的貢獻。

  攀登技術高峰的道路難免險且阻,只有不忘初心、薪火相傳,才能演繹出前赴后繼的華章,上海市農科院植物細胞工程團隊做到了。

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