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中國農(nóng)業(yè)大學三亞研究院解決玉米遺傳資源“卡脖子”難題


(資料圖)

潛心九年磨種“芯”

加快實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。以國家戰(zhàn)略需求為導向，集聚力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。

——黨的二十大報告

■ 海南日報記者 黃媛艷

三亞崖州區(qū)南濱農(nóng)場紅旗隊的南繁試驗田里，一株株綠油油的玉米長勢喜人。走在田埂上，可以發(fā)現(xiàn)兩側種植的玉米差異明顯，左側大田里的玉米種植排列整齊、株高基本一致，右側的玉米，高低不同、粗細不同，甚至有的連葉片的顏色也有差異。

12月20日，位于三亞市崖州區(qū)的中國農(nóng)業(yè)大學玉米試驗田里，宋任濤（右二）和學生們一起觀察植株長勢。海南日報記者 王程龍 攝

與適用于商業(yè)育種的試驗玉米不同，近4畝田里的1320份玉米材料可是中國農(nóng)業(yè)大學國家玉米改良中心、中國農(nóng)業(yè)大學三亞研究院教授宋任濤的“寶貝”，這批用于功能基因組學研究的試驗材料基本是一株對應一份材料，格外珍貴。

“這里的材料主要分為三大類，一類為改造玉米蛋白質、提高玉米產(chǎn)量和質量；一類為快繁育體系，力爭將傳統(tǒng)一年3代育種加快至一年6代，提高育種效率；最后一類就是為了加快繁種，滿足玉米轉座子插入資源庫用種需求。”宋任濤說。當下正值試驗玉米材料的授粉期，宋任濤和他的研究生們與時間賽跑，扎進田里基本就是一天。

套袋、取袋、授粉，博士生張偉瀟小心翼翼地操作。“以往國內學者對某一個玉米性狀進行研究時，需要向美國構建的UniformMu插入資源庫申請突變體資源，但申請難度大，且質量得不到保證，不利于國內相關領域的研究發(fā)展。”張偉瀟說，該團隊與多家國內團隊利用9年的時間，獨立創(chuàng)建了目前世界上最大的玉米轉座子插入資源庫，為全球玉米基因組研究提供重要遺傳資源。

玉米轉座子插入資源庫是全球玉米功能基因研究的重要資源，轉座子改變的不僅是玉米籽粒顏色，還有株高、抗性、產(chǎn)量等幾乎所有性狀，為了育種需要，科學家們不僅要利用轉座子跳躍帶來的基因突變和表型變化，研究基因的功能，同時也可以利用轉座子的跳躍獲得有價值的基因功能變異，用于選育優(yōu)良品種?？梢哉f，誰擁有了大型的玉米轉座子插入資源庫，誰就可以走在相關研究的前沿。

“目前資源庫已擁有了20萬份獨立的種質資源，可以覆蓋65%的玉米基因，相應的插入突變材料已開始向國內研究者分發(fā)。”宋任濤透露，資源庫打破了外國對我國玉米種質資源“卡脖子”的限制，為基礎科研和應用研究提供支撐。

手握著遺傳資源，宋任濤團隊正加快相關運用研究，成果陸續(xù)推出。他所帶領的學生孫茜提升飼料玉米蛋白質品質的研究獲得首屆“崖州杯”科技創(chuàng)新大賽一等獎，其團隊先后在突變材料中發(fā)現(xiàn)能提高蛋白和產(chǎn)量的材料，為加快傳統(tǒng)育種提供支持。

“老師，你看這份材料開花期提前至少47天，對我們加快育種是件好事”“蛋白改造的玉米材料葉片感覺明顯泛著粉色”……12月21日，正午的艷陽直射大地，宋任濤和學生們穿梭在玉米試驗田里仔細查看一株株材料，對于“愛將”認真科研的態(tài)度，他倍感欣慰。

“農(nóng)業(yè)科技工作者要用好遺傳資源，關注并解決生產(chǎn)中的難題，把論文寫在大地上。”宋任濤透露，海南是重要的南繁基地，也是開展農(nóng)業(yè)應用研究的寶地，確保糧食安全這里大有可為。隨著三亞崖州灣科技城相關科研配套的完備，大家在此科研的時間不斷延長，他甚至讓最優(yōu)秀的學生加入中國農(nóng)業(yè)大學三亞研究院的海南專項，一起尋求種業(yè)創(chuàng)新新突破。

（海南日報三亞12月21日電）

記者手記

用好遺傳資源 保障糧食安全

種質資源是種業(yè)創(chuàng)新的基礎，有好的資源才會有好的品種。隨著種質資源收集越來越困難，中國農(nóng)業(yè)大學團隊協(xié)同國內多家高校研究團隊另辟蹊徑、未雨綢繆提前布局玉米轉座子插入資源庫，著力解決玉米種質資源獲取難的“卡脖子”難題，積極利用遺傳資源蘊藏的優(yōu)異基因，為分子育種提供支撐，力爭快速定向進行種質改良和品種創(chuàng)新，實現(xiàn)新品種培育的目標，筑牢糧食安全的基石。

海南對科研創(chuàng)新的不斷加大投入，為中國農(nóng)業(yè)大學等全國的農(nóng)業(yè)科研團隊用好種質資源提供優(yōu)越條件，聚焦前沿科技，共同打破一些農(nóng)業(yè)“卡脖子”限制，力爭讓更多新品種從海南選、海南育，為打贏種業(yè)翻身仗貢獻瓊島力量。

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