位于三亞崖州灣科技城的“南繁硅谷”,是我國種業(yè)科技創(chuàng)新的策源地,在制種繁種等方面發(fā)揮著極其重要的作用。眼下正值春耕,據(jù)估算,我國春耕用種中,約70%的新品種直接或間接源自“南繁硅谷”的科研與生產(chǎn)成果。我國首個電子加速器誘變育種實驗室就坐落在這里。什么是電子加速器誘變育種?在這里育種有哪些優(yōu)勢?
電子加速器育種助力種業(yè)發(fā)展
總臺記者 高樂淳:我現(xiàn)在位于海南三亞的南繁育種基地,在我手邊的這面墻就是經(jīng)過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的組培苗,這些組培苗后續(xù)會經(jīng)過電子加速器的輻照處理,以此來獲得更加優(yōu)良的性狀。
電子加速器誘變育種,就是通過電子束或X射線對植物的種子、活體植株等進(jìn)行輻照,能夠快速、穩(wěn)定地誘變出大量新性狀,為新品種選育提供豐富的新種質(zhì)材料。
三亞電子加速器誘變育種實驗室技術(shù)總工程師 許德春:雜交育種后代的穩(wěn)定性特別慢,一般都經(jīng)過5年、7年,后代才能穩(wěn)定。電子加速器誘變育種裝置的計量場是非常精確的,輻照場的不均勻度可以達(dá)到5%以內(nèi),對我們輻射誘變育種后代的選育是非常重要的。
科研團(tuán)隊將這些經(jīng)過電子加速器處理后的種子種下去,待作物生長完成,科研人員會對誘變后代進(jìn)行基因比對和基因定位,進(jìn)而找出所需的性狀基因,為開展后續(xù)的培育工作奠定基礎(chǔ)。
三亞電子加速器誘變育種實驗室副主任 任杰:這是我們前期的預(yù)處理工作,測量它的千粒重以及它的水分含量,分裝完過后送進(jìn)我們的實驗室里面,進(jìn)行一個輻照處理工作,然后種植到田間,進(jìn)行田間性狀觀察。在這個環(huán)節(jié)過后,我們把收獲種子再進(jìn)行一個基因測序,找到它的突變位點,便于后期的選育工作。
據(jù)了解,已有包括藜麥、大豆、玉米、水稻在內(nèi)的60多種農(nóng)業(yè)作物,經(jīng)過不同劑量和強(qiáng)度的輻照處理,變成了豐富的突變體材料。這一技術(shù)不僅能在未來豐富我們的餐桌,更助力了我國種業(yè)發(fā)展。
三亞電子加速器誘變育種實驗室技術(shù)總工程師 許德春:我們?nèi)齺嗠娮蛹铀倨髡T變育種實驗室的主要的任務(wù)就是種子創(chuàng)新,通過輻射誘變技術(shù)來創(chuàng)造更多的農(nóng)作物的新品種,為我們國家的種業(yè)提供更多的突變體資源,保證我們國家的糧食安全。
目前,“南繁硅谷”所在的三亞崖州灣科技城已吸引超過2800家南繁企業(yè)入駐,區(qū)域內(nèi)已建成及在建34個種業(yè)科研平臺,配備1.4萬臺科研儀器,推動536個涉農(nóng)項目落地實施,并部署實施了27個關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同攻關(guān)項目,初步實現(xiàn)了南繁育種從分散科研向集群協(xié)同的轉(zhuǎn)變。
一顆藜麥種子在“南繁硅谷”的奇妙之旅
在“南繁硅谷”,一顆種子在實驗室的精密儀器與熱帶陽光的“雙引擎”催化下,正變?yōu)榍f粒良種,保障我們的糧食安全。這究竟是如何實現(xiàn)的呢?我們一起來聽聽一顆藜麥種子的故事。
大家好,我是一顆小小的藜麥種子。別看我個頭不大,但我肩負(fù)著家族繁衍的重任呢!快跟上我的腳步,一起開啟這場奇妙的旅程吧。
我原本住在一間熱鬧非凡的種子倉庫里,周圍擠滿了我的伙伴。沒過多久,我們被帶到了一間干凈整潔的實驗室。科研人員對我們進(jìn)行了全面的“體檢”,用專業(yè)儀器測量我們的重量、含水量等指標(biāo)。因為我外形飽滿且健康,所以被他們選中了。
我和其他被選中的小伙伴一起,被小心翼翼地放在不同的盒子里,然后送進(jìn)了電子加速器中,接受不同劑量和處理方式的輻照。整個過程就好像在做CT一樣。聽說,這些高能電子束可以改變我體內(nèi)的DNA鏈,引發(fā)多種多樣的基因突變,未來能讓我們展現(xiàn)出不同的風(fēng)采。
之后,科研人員把我放在一個適宜發(fā)芽的培養(yǎng)基上。我心里滿是期待。幾天后,我被移植到一片廣闊肥沃的土地上。我不斷吸收土壤中的養(yǎng)分,逐漸長成了一株小小的藜麥苗。在科研人員的精心照料下,我茁壯成長,很快就結(jié)出了果實。我和伙伴們居然真的長成了不同的樣子,有的個子高,有的個子矮,還有的披上了紅色的外衣,而我的種皮也變得更黑了??蒲腥藛T按照我們的不同性狀,仔細(xì)地把我們的種子分類收集起來,再次送進(jìn)實驗室做檢測。他們用基因測序等技術(shù)來發(fā)現(xiàn)讓我們長相不同的突變基因。接著,我們再次被種進(jìn)土地,繼續(xù)生長,結(jié)出更多果實。如此循環(huán),直到科學(xué)家們確定我的新性狀能夠穩(wěn)定遺傳。
這就是我在南繁硅谷的奇幻旅程,從一顆種子成長為N顆種子,可以為人類提供更多選擇,我感到無比自豪。
原標(biāo)題:走進(jìn)“南繁硅谷” 看一顆種子的奇妙之旅
責(zé)任編輯:陳月婷新海南手機(jī)客戶端
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