專家查看“閩寧1號”新品種推廣應用情況。
冬日的玖禧酩莊葡萄園。
專家在稻田進行科研工作。
獨一無二的“基因身份證”,讓消費者吃到正宗放心的鹽池灘羊肉。(圖片由受訪單位提供)
編者按
春種一粒粟,秋收萬顆子。種子是農業的“芯片”,從一顆種子開始,選種、培育、收獲,現代種業的科技創新為農業高質量發展奠定了堅實基礎。近年來,我區圍繞種業基因功能解析與利用等前沿科技,加強關鍵核心技術攻關,加速新品種培育,改良農產品口感和品質,探索出不少“舌尖上”的寧夏“好”口味,為我區提升“六特”產業競爭力、實現可持續發展提供了強大科技支撐。
原本在寒冬需埋土里的釀酒葡萄藤,如今可以傲立寒風中,大大節省人力物力;為破解引黃灌區水稻品質突破性不足難題,山海攜手十載,培育出“閩寧1號”水稻;研發團隊聚焦小麥種質資源遺傳基礎研究不深等問題,攻堅克難,最終捧得科技大獎……讓我們走進酒莊、企業、科研院所和廣袤田野,去聆聽寧夏破解農業“芯”、助力成果轉移轉化的精彩故事。
閩寧專家“萬里挑一”選育好水稻
最近,在2024年寧夏農林科學院農業科技成果拍賣會上,由該院農作物研究所攜手福建農業專家共同培育出的水稻新品種——閩寧1號,經過多輪激烈競拍,最終以66萬元的價格落槌,創造了寧夏水稻品種轉讓最高價。
“‘閩寧1號’是一款優質常規粳稻,米粒長、大小均勻、色澤透亮,做出的米飯油亮瑩潤,香味撲鼻。吃一口,軟軟的、滑滑的、有彈性,口感特別好。”參與該水稻新品種推介的寧夏農林科學院農作物研究所水稻研究室主任孫建昌,拿起一小包“閩寧1號”向記者介紹。
“閩寧1號”不僅產量喜人,還具有出色的抗病、抗倒伏能力,且米質已達到國家一級優質米標準。自今年10月“誕生”以來,一度成為媒體追逐報道的熱點。
寧夏大米歷史上曾為貢米,久享盛譽。但引黃灌區水稻突破性品種不足、種質資源遺傳基礎狹窄等問題一直制約著水稻產業的發展。
2013年,寧夏農林科學院與福建省農業科學院水稻研究所合作,針對市場需求,開展水稻育種合作。
“可以說,‘閩寧1號’的育成聚合了粳稻‘空育131’的早熟、廣適、耐冷特性基因,云南‘云引’廣譜稻瘟病抗性基因和‘中科804’攜帶的長粒、優質、豐產特性的基因,是傳統育種與分子聚合前沿育種結合的成功案例。”孫建昌說,其選育最大的難點是如何將這來自不同地域的多個品種的優質基因聚合在一起。其間,團隊在培育的近1萬份的后代材料中篩選獲得了331份目標株系,開展廣泛的鑒定篩選。團隊不僅在我區開展多年多點的鑒選,同時充分利用福建、海南不同的地理氣候環境,在三地穿梭,進行“南繁加代”,對篩選的目標株系進行選擇,加大了育種材料的優異性狀篩選力度。最終成功選育出適合在西北地區種植,集優質、豐產、抗病、耐冷、廣適于一體的偏長粒型粳稻新品種“閩寧1號”。“這是‘萬里挑一’的結果,非常不易。”孫建昌感慨道。
只為一粒種,十年攻關路。一粒種子的育成,從選種和雜交開始。閩寧兩地的科研人員從成千上萬的水稻種質資源庫里“淘寶”,經過反復試驗,最終挑選出身強力壯、抗病蟲害、產量高的“好苗子”。雜交則像是給作物“相親”:選擇一次、雜交一次、培育一次、種植一年,不斷重復這一過程,直到目標株系脫穎而出。
目前“閩寧1號”水稻新品種已經通過寧夏農作物品種審定委員會審定。今年9月,寧夏農林科學院農作物研究所、福建省農業科學院水稻研究所已與閩寧兩地相關企業進行成果轉化簽約。孫建昌表示:“‘閩寧1號’有望成為繼‘寧粳43號’后,又一具有優良食味的水稻品種,明年將端上老百姓的餐桌。”(記者 馬越)
育優良品種,打造“寧夏味”葡萄酒
12月初,隨著氣溫逐漸降低,釀酒葡萄紛紛進入冬眠期,藤蔓被厚厚的黃土覆蓋,以抵御冬季的嚴寒。然而,在寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產區最北端的玖禧酩莊葡萄園,卻呈現出一派截然不同的景象:葡萄藤傲立寒風中,在冰凌包裹下展現出頑強的生命力。
不埋土葡萄能否順利度過寒冬?這背后隱藏了怎樣的高科技?
“我們借助葡萄基因編輯技術和大數據應用,選育出多個適合本地特性釀酒葡萄新品系,如‘北璽’‘北馨’‘北群’‘北雙’等,已在多家酒莊示范種植,它們都展現出優異的抗寒性和釀造品質。其中,高抗寒釀酒葡萄品種的引進與成功種植尤為引人注目,正逐步解決我國葡萄酒生產多年面臨的越冬埋土防寒問題。”寧夏農林科學院園藝所研究員梁玉文驕傲地介紹。
梁玉文說,國產釀酒葡萄種植主要依賴國外進口的歐亞品種,這類葡萄種植時溫度不能低于-15℃。然而,我國葡萄酒產區多分布在北方,如寧夏、甘肅、新疆、山東、河北等地,冬季氣溫普遍偏低,最冷月平均氣溫在-10℃至-30℃之間。因此,國產葡萄酒種植時,大部分地區冬季需對葡萄藤進行越冬埋土防寒,耗費大量人力物力。
為解決這一難題,梁玉文和團隊開始探索。他們與中國科學院植物所合作,在玖禧酩莊建立了釀酒葡萄抗寒免埋土品種示范區,引進了多個高抗寒品種,并進行了改良和極端低溫測試。經過12年努力,最終成功選育出了“北紅”“北玫”“北璽”“北馨”“北冰紅”等5個具有高抗寒、抗病特點的葡萄品種,這些品種在冬季無須下架、埋土防寒,即可安全過冬。
“我們培育的新品種不僅為酒莊節省了大量成本,也讓葡萄酒具備了獨特的風味。”玖禧酩莊莊主譚志勇介紹,他們通過100多次的試驗、1000多人次的口感測試,釀造出的葡萄酒色彩明艷動人,香氣奔放濃郁,得到大批粉絲青睞。
采訪中,記者發現,我區正在積極推動這一技術的示范與推廣。西鴿酒莊試驗田里,種植著“北玫”和“北紅”兩個高抗寒旱免埋釀造葡萄品種。酒莊工作人員介紹,實驗5年來,這兩個品種適應性較好,且表現出了較強的抗寒性,在不埋土的情況下也不影響第二年掛果,進一步驗證了這些高抗寒品種在我區種植的可行性和推廣價值。(記者 王婧雅)
寧夏灘羊有了獨一無二的“基因身份證”
紀錄片《舌尖上的中國》曾提及,“黃河沖出了賀蘭山,塑造了寧夏平原,幾乎所有的中國美食家都認為,這里的羊肉質地最佳。”
近年來,隨著鹽池灘羊品牌知名度的提升,假灘羊肉逐漸增多,如何保護品牌健康發展,進一步規范灘羊市場?寧夏農林科學院聯合中國農科院畜牧研究所、北京康普森生物技術有限公司開展攻關。
“我們首先是從全基因組數據中找到灘羊和非灘羊的差異位點25個,然后對25個染色體區域內差異顯著的所有變異位點進行分析,結果顯示灘羊基因鑒定芯片所選擇的位點與免疫、發育、能量代謝、環境壓力、內分泌、消化生殖等功能相關。”寧夏農林科學院動物科學研究所研究員馬青“揭秘”,在此基礎上,他們利用生物信息學分析方法,開發出了鹽池灘羊基因SNP鑒定技術。通過平臺對每一只灘羊進行檢測,從而讓每一只鹽池灘羊都有一張“基因身份證”,為精準辨別鹽池灘羊肉打造了一個高科技識別器。
經過專業檢測機構檢測,每100克鹽池灘羊肉所含蛋白質總量為19%至21%,不飽和脂肪酸含量較高,礦物質元素種類豐富,具有極強的保健功能。而“基因身份證”作為追溯關鍵,通過產品追溯平臺,消費者只需要掃描查詢,即可獲取該鹽池灘羊的飼養加工運輸及銷售的全部信息,做到養加銷產業鏈的透明化。
獨一無二的“基因身份證”不僅讓消費者吃上正宗放心的鹽池灘羊肉,在此基礎上,科研團隊還開發出了灘羊種質基因鑒定芯片和配套檢測技術。這種芯片能夠快速準確地檢測灘羊的遺傳標記,幫助養殖戶選擇優良的種羊,從而提高后代的品質。同時,這項技術也為灘羊的遺傳疾病篩查提供了可能,有助于提高整個種群的健康水平。目前,突破灘羊種質基因精準鑒定技術已實現銷售收入3億元。
“寧夏的鹽池灘羊以肉質細嫩、多汁、無膻味、味道鮮美且營養豐富著稱,其關鍵在于灘羊品種的特性。該項研究構建的灘羊品種特異性遺傳鑒定技術可精準鑒定灘羊個體及鹽池灘羊肉產品,不僅首創的灘羊種質資源分子鑒定技術達到了國際先進水平,還為全國其他地方品種的‘基因身份證’構建起到了指導意義。”中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所研究員蔣琳評價道。(記者 馬越)
解析種質基因信息,種出寧夏好小麥
不久前召開的全區科技大會首次設置自然科學獎,寧夏農林科學院研究員陳東升和團隊研發的“小麥種質關鍵性狀精準鑒定與基因挖掘”項目榮獲一等獎。
通過研究基因能種出好小麥?最難攻克的點是什么?這樣的小麥口感怎么樣?
陳東升介紹,我區是全國春小麥育種核心區和重要種源產區之一,寧春系列品種是北方春麥區主栽品種。“小麥種質關鍵性狀精準鑒定與基因挖掘”項目聚焦寧夏小麥種質資源遺傳多樣性水平低、優異資源收集困難和關鍵基因挖掘及創新利用不足等問題,開展了小麥種質資源調查收集、精準鑒定、基因挖掘及創新利用等研究。
陳東升介紹,從2009年開始,項目團隊在深入鑒定已有種質資源的基礎上,又面向國內外開展小麥種質的收集工作,克服語言障礙、種質知識產權等問題,先后引進墨西哥、美國等8個國家和國內13個省份的6056份種質資源,進一步豐富了寧夏小麥的遺傳多樣性。
獲得資源只是第一步,如何用最新生物育種技術解析種質蘊藏的基因信息,并開展種質創新是攻關的關鍵。為克服技術短板,項目組再出發,一方面選送科技骨干前往中國農科院等單位進行跟班學習新型分子生物學技術,另一方面加強東西部合作,引進西北農林科技大學成熟分子技術體系,集成構建我區小麥種質資源精準鑒定技術體系,分析了寧夏小麥種質的基因背景,明確了遺傳多樣性。為加強種質創新,團隊成員遠離家人,過起了“候鳥般”人生,在寧夏、云南、海南三地開展育種。
“我們通過對一批種質資源的精準鑒定工作,研發出25份優質強筋、高蛋白的種質資源,可用于制作老百姓喜歡的優質面包、面條、饅頭。”陳東升說。
“離家數千里,每年秋季一去就是4個月,從整地、播種、灌水、雜交、管理到收獲,所有工作環節都是我們親自動手,只有等種子安全寄回寧夏才能回來。”陳東升說。
天道酬勤,歷經15年,項目團隊先后創制出新種質110份,培育衍生新品種41個,累計推廣475萬畝,新增經濟效益2.83億元,為寧夏保持全國春小麥育種核心區和重要種源產區地位提供了重要支撐。(記者 李昊斌)