英國《自然·遺傳學(xué)》雜志23日報道說,中國科學(xué)家成功克隆了一個可幫助水稻增產(chǎn)的關(guān)鍵基因,這種基因產(chǎn)生變異后可使水稻分蘗數(shù)減少,穗粒數(shù)和千粒重(以克表示的一千粒種子的重量)增加,同時莖稈變得粗壯,增加了抗倒伏能力。這是中國科學(xué)家在水稻基因育種方面取得的又一個重要進(jìn)展。
這一成果由中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院中國水稻研究所錢前研究員等組成的科研團(tuán)隊(duì)獲得。早在2003年,李家洋和錢前等人就對“水稻分蘗”進(jìn)行了深入的分子遺傳學(xué)研究,不僅發(fā)現(xiàn)了控制水稻“分蘗”的基因,而且成功分離和克隆了這一基因,從而在水稻分蘗分子調(diào)控機(jī)理方面取得突破性進(jìn)展,在揭示水稻高產(chǎn)的分子奧秘上邁出重要一步。有關(guān)論文發(fā)表在英國《自然》雜志上。
2005年,中國水稻研究所科學(xué)家和日本科學(xué)家一起將基因分析技術(shù)與傳統(tǒng)作物種植方法相結(jié)合,培育出了改良稻米品種,其產(chǎn)量得到大幅提高,而且具備抗倒伏等優(yōu)良特性。有關(guān)成果發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。
2009年,美國《國家科學(xué)院學(xué)報》報道說,中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并解析了決定稻米食用和蒸煮品質(zhì)的基因調(diào)控系統(tǒng)。這項(xiàng)研究表明,可以通過轉(zhuǎn)基因工程或分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)同時改變稻米的3個品質(zhì)性狀,實(shí)現(xiàn)在高產(chǎn)基礎(chǔ)上的優(yōu)質(zhì)水稻品種的選育。
基因育種是目前國際上普遍采用的新技術(shù),中國科學(xué)家頻頻在國際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表有關(guān)成果,也是中國保證糧食安全、重視最新農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要體現(xiàn)。“雖然我國雜交水稻技術(shù)目前在國際上領(lǐng)先,但如果不加強(qiáng)分子育種技術(shù)研究,短則五年、長則十年,我國的雜交水稻技術(shù)就要落后國際水平了。”中國工程院院士、“雜交水稻之父”袁隆平今年年初在接受新華社記者采訪時曾這樣說。
有關(guān)專家指出,多年來,中國作物育種學(xué)家通過常規(guī)育種技術(shù)培育水稻品種,特別是雜交稻組合成果顯著。但近年來水稻產(chǎn)量卻徘徊不前,原因之一是水稻產(chǎn)量受多基因控制、性狀復(fù)雜,且受環(huán)境影響較大,因此傳統(tǒng)育種技術(shù)難以對水稻產(chǎn)量相關(guān)基因進(jìn)行有效選擇和聚合。而通過基因育種技術(shù),可以在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上提高育種水平,使新的品種增加一些傳統(tǒng)育種技術(shù)解決不了的性狀。
比如,2005年,中日科學(xué)家將稻米中控制產(chǎn)量的基因與控制株高的基因相結(jié)合,培育出了兩份產(chǎn)量高而株高相對較矮、抗倒伏能力強(qiáng)的優(yōu)良品種系,而傳統(tǒng)水稻育種技術(shù)無法做到這一點(diǎn)。
基因育種技術(shù)還可增加作物的抗性,有效防止病蟲害,大大減少化學(xué)殺蟲劑使用,減少生產(chǎn)成本,降低環(huán)境污染及對其他昆蟲和人畜的傷害。同時,也可以培育優(yōu)良的作物品種,改善土地生產(chǎn)能力。
中國科學(xué)家在國際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志上頻頻發(fā)表水稻基因育種新成果也受到了國際矚目。英國《自然》出版集團(tuán)在23日的新聞通報中評價說,到2050年全球糧食產(chǎn)量需要翻倍才能滿足日益增長的人口對糧食的需要,而中國科學(xué)家對水稻增產(chǎn)基因的確認(rèn)和利用將成為解決糧食問題的重要途徑。