一粒种子的新生!育种“三剑客”赋能“种业振兴”
创始人
2025-06-30 20:22:50
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以科技创新赋能农业现代化的科研团队,或突破多倍体水稻技术瓶颈,或聚焦木本油料树种改良,或深耕水稻抗逆育种,执灯前行,用智慧与汗水书写着农业科研的湖大篇章。6月23日,全国30家主流融媒走进湖北大学生命科学学院,探访他们如何以“一粒种”“一滴油”守护大国粮仓、润泽百姓生活。

破解育种难题

多倍体水稻引领生物育种新方向

“多倍体水稻就像‘基因集装箱’,能聚合野生稻抗病、耐旱等远缘优势。”在湖北大学生命科学学院,何玉池和蔡得田教授团队致力于多倍体水稻育种研究20多年。这一领域被视为水稻育种的重要革命。

多倍体水稻因基因组剂量增大,优良基因组合机率增加,但长期以来,结实率低的问题制约了其发展。团队突破了亚种间及基因组间水稻杂交育性的瓶颈,成功创制系列籼粳亚种间高结实材料,进一步突破AAEE及AABB等基因组间可育四倍体水稻。相关技术不仅可直接用于四倍体水稻品种选育,还可通过倍性循环技术为二倍体水稻育种创建宝贵的桥梁种质。

四倍体水稻基因组背景成倍增加,多样性更加丰富,代谢底盘及通路改变,营养强化特性更加突出。研究显示,与对应的二倍体水稻相比,四倍体水稻中总蛋白的含量提高了13.33-44.67%,总氨基酸含量提高了35.2-58.8%,尤其是第一限制性氨基酸(赖氨酸)提高了31.96-49.9%。这为营养强化功能型水稻品种选育提供了有效途径。

随着大健康时代的到来,人们对营养强化大米的需求日益增加。大米蛋白具有低糖、低脂、易消化、不过敏等优点,是优质的植物基蛋白资源。团队的研究成果不仅丰富了水稻育种的路径和方法,更为大米蛋白基产品的开发提供了技术支撑。“我们不仅要让农民种得省心,更要让消费者吃得健康。”何玉池说。

从实验室到太空

一粒种子的科技蜕变之旅

在湖北大学生命科学学院的实验室里,一株株嫩绿的山桐子幼苗在光照培养箱中悄然生长。这些看似普通的幼苗,承载着吕世友教授团队十余年的科研心血。

山桐子,这种被誉为“树上油库”的木本油料树种,因其种子与果肉富含油脂、产油率高、适应性强等特点,成为吕世友团队的研究重点。吕世友教授介绍,我国食用油对外依存度高达70%,而山桐子油的产业化开发有望为这一难题提供解决方案。然而,山桐子树种存在雌雄异株、种子实生苗变异性大、传统品种需五年结果等技术瓶颈,科研攻关迫在眉睫。

面对挑战,吕世友团队以种质资源收集为突破口,筛选出5个高油高产且果实性状特异的山桐子种质资源,其中,“纤彤1号”种子含油率高达44.71%。团队还构建了高效快繁体系和基因编辑技术体系,依托无性繁殖技术为优良品种推广奠定基础。更令人瞩目的是,团队联合企业将山桐子种子送入太空,利用太空特殊环境诱变育种。2023年4月,山桐子种子搭载神舟十六号宇宙飞船进入太空;2024年4月,“中国第一个山桐子太空育种基地”落户云南宣恩市。一系列举措不仅加速了山桐子的遗传改良进程,更为培育优良品种提供了技术储备。

吕世友团队深知,科研成果的最终价值在于服务社会。他们与相关企业合作,建立了年产10-30万株山桐子优良雌株种苗生产线,并联合企业建立了30亩太空育种基地。未来,团队将推动山桐子油走进千家万户,让荒山变“金山”,助力双碳目标,实现生态效益与经济效益的双赢。

“双稻”破局

水稻抗逆育种再添“硬核成果”

由吴文华教授课题组自主选育的琴旱优651和旱优718两个水稻新品种通过国家审定,标志着团队在水稻抗逆育种领域取得重大突破。

琴旱优651是湖北省首个通过国家审定的节水抗旱稻品种,填补了该领域的空白。琴旱优651在襄阳老河口张集农场连片两千亩旱播旱管种植,全程无淹水灌溉,表现出生育期适宜、抗旱能力强、结实率高、抗倒伏能力强的特点。据团队核心成员付冬博士介绍,该品种的推广将有效缓解水资源短缺地区的粮食生产压力。

旱优718属于长江中下游麦茬籼稻品种。2024年,旱优718在安徽、湖北、河南等地示范种植,表现出生育期适宜、产量好、米质优的特点。此外,该品种还参加了广西桂南晚籼组区试,适应性好,有望于2025年扩区审定。

品种审定只是第一步,市场化推广才是关键。前期,团队已通过校企合作形式开展了试验示范、种子试制试繁等工作。2025年,杂交种子将正式走向市场。

从油料安全到主粮增产,从节水抗旱到营养升级,湖北大学育种“三剑客”以科技为笔、以种质为墨,为农业现代化提供了“湖大方案”。未来,随着更多科研成果落地生根,湖北大学将继续以种业振兴为锚点,让“中国饭碗”端得更稳,让“绿色希望”播得更远。(记者唐天琪、许文秀)

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