绝心冷后中国水稻研究所的科学家近日研制成功的转基因杂交稻,引起了有关人士的强烈兴趣和高度重视(该成果通过专家鉴定的消息详见本报7月16日二版)。7月17日,记者走访了该课题组的负责人黄大年研究员。
10多年来,生物技术在国际上得到了迅猛的发展,在农业上的应用虽还处在起步阶段,但已为未来世界农业发展展现了最美好的希望。农业生物技术的一个主要任务是培育转基因动植物品种,赋予它们高产、优质或强抗逆性特征,“所谓转基因就是把一个外源基因通过转化手段(或方法)将它转入到一个新的生物受体中去,使得该受体获得新的遗传特性,并能遗传下去。”黄大年说,“通俗地讲,就是把自己身上没有的基因,从外面搬一个进来,变成自己身上的一部分,并能遗传给下一代。”
至1996年,全世界已有6000多项植物生物技术研究成果进入田间试验。据预测,农业生物技术将成为未来10年发展最快的领域之一。
从90年代初,黄大年等人开始了转基因技术的实用化研究。他们首先选择了抗除草剂基因转杂交稻的研究,因为杂交稻种的纯度难以保证是我国目前杂交稻生产中的一大难题。黄大年说,水稻生产在我国占有举足轻重的地位,而杂交稻的种植面积又占全国水稻种植面积的50%以上,对我国的粮食增产作出了重大的贡献,据统计,1996年我国杂交稻种植面积达2.5亿亩。专家认为,目前普遍应用的三系杂交稻较普通稻种要高产,而两系杂交稻又高产于三系杂交稻。但两系杂交稻是由光温敏不育系和恢复系品种杂交配制出来的,由于光温敏不育系受光线和温度的影响,育系不稳定,在配制杂交组合过程中,相当一部分光温敏不育系会自交结实,从而产生了假杂种;这部分假杂种的存在,使得两系杂交稻种的纯度难以保证,造成产量下降,加大了生产风险。因此这几年来,两系杂交稻推广受阻。
黄大年等人想到,如果在“两系”制种的恢复系品种中,引入一个遗传标记基因,即抗除草剂基因,使得恢复系品种既保持原来的特性,又增加了抗除草剂能力;然后用它与光温敏不育系配制杂交结实,播种后再喷施除草剂,是否能把自交的光温敏不育系的种子全部杀死,而真杂种由于具有抗除草剂能力就得以保存下来呢?
1996年初,“水稻转基因技术实用化研究”经浙江省科委立项后,黄大年等人通过选育,得到了除草剂抗性稳定的纯合转基因株系,然后与光温敏不育系配种,果然产生了抗除草剂的杂交稻种。
在7月15日召开的专家鉴定会,以江苏省农科院院长邹江石为首的专家鉴定委员会认为:“该项目研究目的明确,思路新颖,设计合理,方法先进,资料齐全,结论可信。此项研究成果为抗除草剂基因工程开拓了新的应用领域,为国内外首创,达到同类研究的国内领先和国际先进水平。”
黄大年认为,该技术可以彻底解决我国多年来存在的两系杂交稻纯度难保证的难题,使两系杂交稻种的纯度达到100%,加快两系杂交稻的推广应用,充分发挥杂交稻增产的潜力,使我国的杂交稻产量再上一个台阶,具有不可估量的经济和社会效益。
应用该成果还可以快速检测出杂交稻制种的纯度。每年杂交稻种在出售以前,都要进行纯度检测,过去这要花4个月的时间,还必须在海南进行。而现在随时随地都可进行,只需将种子发芽,再喷施除草剂,只要花4天时间便能得知纯度,提高检测工效30倍。
其次,该成果还适应当前提倡的轻型水稻种植耕作技术。直播和抛秧等种植技术虽然省时省力,但伴随这种方式也带来“草荒”,即田间杂草丛生。如今使用抗除草剂基因转水稻品种后,只需施用除草剂便可杀灭杂草而不会影响水稻。
据介绍,抗除草剂基因转杂交稻技术目前已申报国家专利。黄大年说,目前他们剩下的任务便是组织人员选育一些优良的抗除草剂的恢复系品种,与光温敏不育系配制出强优势的组合,那样就可以大量地推广应用到农业生产中去了。“希望国家能加大投入,使我们能尽快缩短这一过程,早点为我国的水稻产量再上新台阶作出贡献。”
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