中國農(nóng)科院油料所油菜試驗田,科研人員正忙著搭建紗帳,,防止花粉混雜,。
長江日報記者高勇 攝
油菜是我國國產(chǎn)植物油第一大油源,提升油菜出油量,,不斷培育新種子很重要,。中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所王漢中院士團隊二十余年持續(xù)攻關“油菜小孢子培養(yǎng)技術”,整個育種時空大大壓縮:一兩畝試驗田被一個培養(yǎng)皿替代,,育種時長也從過去的至少五年壓縮到一年,。他們讓這個曾經(jīng)的前沿技術變成“白菜價”,成為油菜育種中效率最高的技術之一,。日前,,全國油菜新品種注冊目錄顯示,單去年一年,,通過此項技術該團隊培育的油菜新品種就達14個,。
2月14日,記者來到該團隊油菜試驗田,,油菜已繁花朵朵,,密密麻麻的植株長勢茂盛。和其他試驗田不同,,這里的油菜的不同品種都“住進”了不同的細網(wǎng)眼“帳子”里,。
“這里面都是利用油菜小孢子技術培養(yǎng)的油菜新品系,把它們用網(wǎng)紗隔開,,是防止彼此間通過風媒或蟲媒異花授粉,。它們自花授粉后,,就可以收獲性狀穩(wěn)定的種子?!边@項培養(yǎng)技術的負責人金莉介紹,,小孢子是植物花蕾里的未成熟的花粉粒,相當于生殖細胞,,包含了植物的全部遺傳信息,。小孢子培養(yǎng),是從花蕾里提取細胞,,再培養(yǎng)成植株的過程,。“以前培育一個油菜新品種通常需要五到八年,。而利用小孢子技術,,一個小小的培養(yǎng)皿里就能培養(yǎng)出成百上千個胚狀體。銜接好時間差,,只需一年就可以得到性狀穩(wěn)定的新品系,。”
在油料所小孢子培養(yǎng)實驗室,,金莉從恒溫箱拿出一個培養(yǎng)皿,,底部沉淀著一層薄薄的黃綠色花粉,將它放到電子顯微鏡下,,連接的電腦屏幕上瞬間出現(xiàn)小孢子的放大圖像,。雜亂而細小的細胞群中,有些個體顯得飽滿而碩大,,金莉說,,“這些圓乎乎的胖花粉就是我們所需要的胚性小孢子?!?/p>
金莉親眼見證了小孢子培養(yǎng)技術從前沿科技變成“白菜價”的全過程,。二十余年前,王漢中院士敏銳地追蹤到小孢子培養(yǎng)技術是實現(xiàn)精準育種的一種高效途徑,,油料所油菜遺傳育種研究室研究員王新發(fā)團隊承擔起了這一技術的研究,,但開始幾年一直沒有突破高效化。
2012年,,華中農(nóng)業(yè)大學碩士畢業(yè)的金莉加入該團隊,,做了兩年也沒有突破。兩年后,,金莉形容說,,“突然”技術就打通了。“突然”的背后是金莉輕描淡寫敘述的常年堅持,,“我的家離實驗室很近,,我們這邊的人加班的很多,大家都習以為常,。特別是油菜花開的季節(jié),,也是我們提取小孢子最重要、最繁忙的時期,,一天都等不了,,每天海量地做,做得越多,,發(fā)現(xiàn)好材料的機會才更多,?!?/p>
幾年來,,王漢中院士團隊采用分子輔助標記、聚合雜交,、規(guī)?;℃咦优囵B(yǎng)等技術,實現(xiàn)了油菜育種的“定向培養(yǎng)”,,創(chuàng)制出高產(chǎn)油骨干親本35個,,高含油量、高產(chǎn),、雙低,、多抗、廣適油菜新品種45個,。其育成品種已在我國油菜主產(chǎn)區(qū)累計示范推廣2億畝以上,,增加社會經(jīng)濟效益超過200億元。