湖北匯聚全省生物種業(yè)創(chuàng)新要素，發(fā)掘育種“根技術(shù)”

“這些棉花新品種還在培育，抗性更強，對棉花增產(chǎn)提質(zhì)效益明顯。”6月29日，在位于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的洪山實驗室，該校植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授金雙俠細(xì)心查看溫室中的棉花幼苗生長情況。

育種不求人，產(chǎn)業(yè)發(fā)展底氣足。

作為我國生物種業(yè)產(chǎn)學(xué)研資源富集地，今年初，湖北組建洪山實驗室，匯聚全省生物種業(yè)創(chuàng)新要素，發(fā)掘育種“根技術(shù)”，支撐中國“種都”建設(shè)。

精準(zhǔn)育種讓棉花提質(zhì)增效

我國是世界第二大棉花生產(chǎn)國，種棉土地供給有限，如何持續(xù)穩(wěn)定和提高總產(chǎn)量?

“在單產(chǎn)和機(jī)械化上用功，其中棉花育種至關(guān)重要。”金雙俠說，目前，在我國重點產(chǎn)棉區(qū)，機(jī)械化程度已達(dá)80%以上。

金雙俠介紹，棉花育種領(lǐng)域，遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)和基因編輯系統(tǒng)是實現(xiàn)精準(zhǔn)育種的“根技術(shù)”。

“這兩項技術(shù)，我們處于國際領(lǐng)先地位。”金雙俠說，他和團(tuán)隊已研發(fā)出4套棉花基因編輯系統(tǒng)，被國內(nèi)外120多家科研機(jī)構(gòu)用于棉花育種研究。

今年，金雙俠所在團(tuán)隊獲得“棉花生物技術(shù)獎”，這是國際上棉花技術(shù)領(lǐng)域最高獎。

精準(zhǔn)育種就是要培育出解決棉花種植痛點、適應(yīng)市場需求的新品種。

此前，金雙俠團(tuán)隊培育的國產(chǎn)抗蟲棉，經(jīng)受住了考驗。“品質(zhì)提升了，產(chǎn)量也顯著增加。”金雙俠說，抗蟲棉在種植過程中可減少80%的農(nóng)藥使用量，既高產(chǎn)又“綠色”。

未來，依托原創(chuàng)核心技術(shù)，金雙俠團(tuán)隊還將研發(fā)更多抗性更好的高產(chǎn)棉花品種，實現(xiàn)抗病蟲、抗除草劑等。同時，不斷豐富基因編輯系統(tǒng)，搶占農(nóng)作物基因編輯制高點。

荊楚種豬賣全國

湖北是種豬大省，現(xiàn)有國家生豬核心種豬場8家，不僅做到自給自足，且每年七成銷往省外。

從數(shù)量上講，湖北種豬不存在“卡脖子”問題，但從生產(chǎn)性能上講，湖北種豬和國外先進(jìn)水平還存在一定差距，國際競爭力還不夠強。

目前，世界各國都在對各自的杜洛克、長白、大白進(jìn)行純種選育，誰的改良速度更快，誰將在這場競爭中最終勝出。

“基因組選擇是當(dāng)前最先進(jìn)的育種技術(shù)，基因組育種值估計算法是這一技術(shù)的‘根技術(shù)’，團(tuán)隊原創(chuàng)算法，在估計準(zhǔn)確性和計算速度上，與國際同類算法相比，優(yōu)勢明顯。”華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李新云說，“在這個領(lǐng)域，我們走在了國際前列。依托原創(chuàng)算法，團(tuán)隊開發(fā)基因組選擇育種軟件HiBLUP，已在國內(nèi)外多個研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)應(yīng)用。”

此外，團(tuán)體還創(chuàng)建了豬整合組學(xué)基因挖掘技術(shù)體系，在國際上率先建立豬整合組學(xué)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了目標(biāo)性狀候選基因的精細(xì)篩選。該技術(shù)體系獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

“團(tuán)隊研發(fā)的種豬育種技術(shù)支撐了省內(nèi)多家核心場種豬改良。相比10年前，湖北種豬生產(chǎn)性能顯著提高，以大白豬為例，每頭母豬每年提供的斷奶仔豬數(shù)(PSY)提高了近3頭，達(dá)上市體重日齡縮短一周左右。”李新云教授說。

金黃油菜遍地開花

全國最早的油菜育種發(fā)源自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)。現(xiàn)在，仍在引領(lǐng)。

“傅廷棟院士發(fā)現(xiàn)國際上第一個有實用價值的油菜雄性不育類型波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育，這是油菜雜交育種的‘根技術(shù)’。”華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授范楚川說，國際上推廣的雜交油菜品種一半以上源自該系統(tǒng)。

這個新發(fā)現(xiàn)直接推動了雜交油菜領(lǐng)域的相關(guān)研究。截至目前，利用該不育系統(tǒng)育成的雜交油菜品種超過230個，累計推廣面積超過10億畝。

近幾年，油菜根腫病在我國油菜主產(chǎn)區(qū)快速蔓延，被視為油菜癌癥。油菜種植一旦發(fā)生根腫病，會導(dǎo)致大幅減產(chǎn)，嚴(yán)重時會絕收。

范楚川說，第一個抗根腫病的油菜品種便是在華中農(nóng)大培育。同時，該校科研團(tuán)隊還選育了我國第一個高油酸油菜品種，其產(chǎn)生的社會經(jīng)濟(jì)價值重大。

品種選育一直在路上。范楚川介紹，油菜不僅可以油用，還能菜用(如富硒油菜苔)、釀蜜、飼用、抗病毒和觀花，這些都對育種提出新要求。

目前，范楚川所在團(tuán)隊正從事更多研究，實現(xiàn)油菜以油用為主，多功能利用相結(jié)合的油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，讓金黃油菜遍地開花，僅秋閑田、冬閑田種植的油菜品種就可解決一系列社會難題。

(吳純新 科技日報記者 劉志偉 通訊員 朱勇進(jìn) 丘劍山)

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