海水稻发现者陈日胜获袁隆平肯定
湛江日报 2016-12-13 08:29
来自湛江的海水稻,目前的研究成果已经进入国际前沿,未来推广到世界各地盐碱地上种植的前景一片光明!10日,记者在武汉(华中科技大学)举办的“海水稻研究与应用研讨会”上获悉这一振奋人心、让湛江人倍感自豪的消息。
研讨会上,来自美国加州大学洛杉矶分校、武汉大学、青岛农业大学、长江大学的研究团队带头人相继展示了海水稻的最新研究成果;中国工程院院士张启发、朱英国对海水稻的耐盐碱价值给予高度肯定;海水稻发现者陈日胜及相关省市水稻研究所负责人就海水稻的研究和应用前景作了发言。
研究前沿成果
美国加州大学洛杉矶分校教授李新明:
两个耐盐碱基因家族是国际最新发现
我们的团队已经完成了海水稻高质量的全基因组测序,结果表明,海水稻在全基因组中共有12条染色体。研究结果还表明,“海稻86”可能就是进化早期的一个水稻变种,不是杂草和水稻杂交的产物。
通过与来自80多个国家的3000个水稻品种的基因组数据库比较发现,“海稻86”一共有64869个独有变异,这个变异在水稻里面是不存在的。在独有变异的基础上,我们又找到了基因内部对基因功能有影响的8000个变异,这是下一步集中研究的重点所在。研究还发现了与海水稻耐盐碱性相关的5个基因家族,其中两个基因家族是国际上最新发现,意义重大。
21世纪不是单打独斗的时代了,必须团结协作。今天把国内专家聚集在一起共同研究海水稻,这是今后的方向。“海稻86”是非常重要的珍稀资源,特别是其耐盐碱性意义是非常重大的,有必要准确界定和保护这个资源。
海水稻是一个非常新的东西,不应该只集中在基因挖掘上,应该全面研究。不要只进行单基因研究,在基因组合上更容易找到控制性状的多基因组。
青岛农业大学教授赵方贵:
栽培海水稻可有效改善土壤盐碱度
通过实验我们发现,海水稻耐盐的能力不是很高,在千分之六的盐浓度水中种子的萌发还可以,但在千分之八的时候,基本上不萌发。但海水稻耐碱的能力非常强,最高PH值到11时,“海稻86”基本上没有什么影响。所以盐可能是影响“海稻86”生长最主要的因素。
海水稻在生理的角度上通过什么途径耐盐碱?研究发现,海水稻通过增加保护酶活性和渗透调节物质含量,通过渗透调节,消除一些活性氧,最终使得膜脂过氧化物降低,这样提高它的抗盐碱能力。
在土培实验中,海水稻长得很高,种植后期土壤里的含盐率非常低。而比对的稻种“盐丰47”抽穗了以后,土壤表面就返了很多盐。从这一点而言,海水稻可以作为土壤改善的重要方式。
栽培实验证明,“海稻86”的确可以在山东省栽培,但结实率比较低,或者不结实,必须克服海水稻感光的问题。
黑龙江大庆市肇源稼禾水稻研究所所长何仁:
海水稻在东北地区“抽穗期成问题”
肇源县的盐碱地面积是100多万亩,我生长在一个周围都是盐碱地、什么也不长的环境中,所以接触到海水稻后比较感兴趣,今年初我们就开展了种植试验。6月13日,试验田里的常规稻种死了,但海水稻好像死的比较严重。我当时觉得很困惑,为什么?出现这种现象可能因为海水稻是南方品种,不适应东北的气温条件。有的海水稻在温室里长得很好,但移植到户外,气温不适宜,死得较快。
种植试验结果表面,在温度、盐碱度相同的情况下,“海稻86”比当地常规稻种的分蘖能力强。但是在盆栽试验时,常规稻种抽穗了,“海稻86”没有抽穗。总体来看,“海稻86”有一定的抗盐碱能力,适合于盐碱地的种植,但在东北地区,它的抽穗期成问题。在今后的研究中,“海稻86”可作为育种亲本,与当地品种搭配进行育种,选择出适合北方地区的耐盐碱品种。
长江大学农学院教授王晓玲:
海水稻耐盐碱的形态特征是分蘖特性强
在耐盐实验中,“海稻86”在0.9%浓度的盐水中,发芽率可以达到93.3%,“黄华占”(常规水稻品种)在0.4%浓度盐水里发芽率降至86.7%;在PH达到11.35的情况下,海水稻发芽率达到90%,“黄华占”在PH浓度11.11的水中,发芽率是85%。
实验结论是:“海稻86”表现出超强的耐盐能力和耐极强碱的能力。耐盐阈值在0.9%到1.0%浓度的盐水中,碱阈值是PH值在11.38上下。从分蘖率上看,“海稻86”的分蘖特性特别强,也是它耐盐碱的形态特征之一。“海稻86”在同样盐碱地的土壤里,吸收养分的能力大于“黄花占”。通过实验还证明,种植海稻有降盐的效果。
畅谈应用前景
海水稻发现者陈日胜:
梦想挖掘出海水稻的耐盐碱基因
在国内各地种植试验中,我发现,海水稻在有些积温带是不会开花结果的,但是可以生长,PH值9.8以下的土壤中生长非常健康,含盐度在千分之八以内的盐碱地中,生长也非常好。海水稻不仅抗盐碱,还抗倒伏,它倒下来以后,每个关节还长根,弯的还可以长起来,就算是刮台风倒下来也可以长起来,不会影响产量;另一个特点是不脱粒,其他稻子成熟后风一吹就会掉,海水稻不会。根据海水稻的生长特性,我知道它是一种很好的资源,所以一直想办法保护下来。
我一直有一个梦想,就是想知道海水稻究竟跟其他稻子有何不同,想挖掘它的基因。当时我找过“华大基因”,但他们每一个G的基因数据要收费5万元,合计大概要数千万元。挖掘基因的事情就耽搁了下来,不敢太张扬,也不干太公开。一直到现在,很多专家学者来研究海水稻,我特别感谢。
武汉生命科学技术中心博士周发松:
把海水稻好的基因转移到栽培稻
加州大学洛杉矶分校李新明教授从基因组测序、功能基因的发掘方面,展示了海水稻含有丰富的遗传变异,与栽培稻品种相比有很多差异。我在美国的两家生物技术公司,利用功能基因组的方法,发现有20多个与抗盐碱有关的生物基因,但是还没有一个品种能够进入到生产应用。了解海水稻的研究成果后,我觉得中国的实用性研究走在世界的前面——我们发现了一个高耐盐碱的水稻品种,能够在盐碱地上种植,这是一个了不起的成就。
在张启发院士的领导下,我们研制了水稻的全基因组芯片,利用这个芯片,可以把海水稻好的基因转移到普通栽培品种里面去,使得普通品种的耐盐碱能力得到提升,同时可以把栽培稻的优质性状转移到海水稻里去。
杂交水稻专家、中国工程院院士张启发:
希望海水稻培育出的品种传播到世界
我第一次听说“海水稻”是国外的一个朋友介绍的,他是老一代的华人学者、我在美国加州求学时的一个老师。海水稻的最大的意义和价值就在于耐盐碱,通过分子生物技术解决其感温性、矮秆、品质问题,实现盐碱地上种植,将我国的水稻种植带予以扩充,那将是了不得的贡献。在海水稻研究院这个平台上,尽大家的努力,把海水稻的事业做好,希望在中华大地上,也希望在世界上,很多地方都能够种上以中国人发现的海水稻资源所培育出来的优良品种,让海水稻遍布世界各地。
中国工程院院士、武汉大学教授朱英国:
扩大世界盐碱地区的作物种植面积
世界人口将从2011年的70亿增加到2050年的92亿,意味着粮食需要增产40%以上才能解决饥饿,粮食安全问题日趋严重。将海水稻抗旱、抗盐、抗盐碱的特性和农田生产进一步结合起来,实现耐盐碱的目标;将海水稻的性状和我们的“红莲”系进一步结合起来以实现杂交优势;从国内到国外,从东南亚到非洲,进一步扩大盐碱地区的作物种植面积。如果将我国大量沿海滩涂和内陆盐碱地变成粮食生产基地,从而突破我国18亿亩有限的耕地资源约束,这不仅可以提高我国粮食供应能力,保障国家粮食安全,又能够促进农业增效农民增收,实现极其显著的经济和社会效益。
研讨会背景
2014年以来,美国加州大学洛杉矶分校分子生物学家李新明的研究团队对“海稻86”进行全基因组测序等分子生物研究。同时,武汉海稻公司与华中农业大学张启发院士的水稻遗传改良创新团队,签订了利用“海稻86”特异种质资源筛选、分离、克隆,鉴定耐盐碱等功能基因的合作协议,开始“海稻86”功能基因挖掘等工作。
武汉海稻公司分别委托青岛农业大学生命科学学院、长江大学农学院、吉林省农科院、黑龙江肇源稼禾水稻研究所等单位,开展了“海稻86”在不同盐碱地的种植对比试验,在山东重度盐碱地上进行了78亩“海稻86”的生产示范。海水稻发源地遂溪虎头坡周边,通过土地流转形式取得了海滩涂2500多亩,建立了700多亩的海水稻种质资源保护区,防止海水稻在人为干预后出现遗传飘移。
海水稻的研究与应用是一项浩大的工程,须整合社会资源共同研究。武汉海稻生物科技有限公司与武汉国家生物产业基地建设管理办公室联合举办海水稻研讨会,组建武汉光谷海稻生物技术研究院,就“海稻86”与国内科研院所、专家团队及企业开展合作,形成研究合力,切实保证我国率先取得海水稻所含功能组基因的知识产权。