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【新闻】生物产业起跑线物种种质资源保育基因筛选西南牡蒿

发布时间:2020-10-19 04:35:56 阅读: 来源:螺杆泵厂家

生物产业起跑线——物种种质资源保育、基因筛选

全国消息:

核心提示

生物产业是战略性新兴产业的重要组成部分,贵州植物种类丰富、植物区系起源古老,特有和孑遗种类较多,据统计,目前贵州植物种类约有6500余种。这些珍贵的物种资源,蕴藏着培育生物产业的重大机遇。“十一五”期间,依托贵州特有的物种资源,我省生物制药等生物产业实现高速发展。

物种种质资源保育、基因筛选是培育生物产业的起跑线。多年来,我省科研人员通过不懈努力,构建起贵州农作物基因库,解决了贵州珍稀特色植物迁地保育的关键技术,建起了种质资源保育基地,为我省生物育种、生物制药等产业发展不断夯实基础。

探访省农科院中短期种质库——生物育种破解地方稻种基因密码

联合国粮食及农业组织今年10月26日发布《世界粮食和农业植物遗传资源状况》第二份报告,指出粮食作物基因的多样性正面临气候变化等威胁,如果不加大保护力度,预计到2055年,全球花生、土豆和豆类等重要粮食作物将失去22%的野生近缘物种,威胁到人类未来的粮食安全。

专家指出,保持粮农作物的基因多样性并加以利用,是实现全球农业健康和可持续发展的必要条件,更是解决全球性粮食短缺问题的重要手段。

两万多份农作物种质资源,在省农科院一栋小楼里静静沉睡。在需要的时候,科技人员会唤醒它们,运用种种科技手段破解它们的基因密码,培育出具有抗病、抗旱等不同优良性状的新型农作物品种。

这里,是现代农业、生物育种等产业的起跑线。

11月22日,省农作物品种资源研究所所长阮仁超带领记者,探访省农科院中短期种质库。

种质库里,各类作物种子按不同的类别储存在密封的抽屉里。温度一直保持在0℃至–10℃之间,阮仁超说,低温和有限的氧气供给能有效延缓种子的新陈代谢和老化,让它们在较长时间内保持生命活力。比如,在常温下稻种仅能保存两年左右,而在中短期库中它的生命活力能维持8年,在长期库中则可以保持50年甚至100年以上。

在两万多份种质资源中,稻种就有9000多种。

贵州,我国稻种资源类型较多,遗传多样性最为丰富的省区之一。由于地势起伏较大,气候上的垂直变化较为复杂,形成了典型的“立体农业”的生态特征。在长期的自然演变和人工选择下,丰富多彩的稻种资源构成了我省地方稻种的遗传多样性。从海拔137米至2200米的地区均有水稻种植。

自20世纪80年代以来,我省开始开展广泛征集稻种,陆续送入国家长期种质库和国家中期种质库保存,并悉数备份保存于贵州地方种质库中。同时,为扩大稻种遗传多样性,从国内外分批引进2000余份优异种质和1000余份改良创新种质,共同构成贵州稻种的基础样品。

9000余份稻种种质中,不乏稀有、特有地方品种,它们具有抗生物逆境和抗非生物逆境等优良特性,成为开展水稻遗传育种、种质创新和其他稻作研究的重要基因资源。

除了采取种质库冷藏保存,科技人员还通过田间轮种更新保存、原生境或拟生境保存和农家保护,精心呵护着这些珍贵的种质资源。阮仁超说,作物的种质资源是作物优良基因的载体,保存资源的最终目的是利用优良基因培育出优良的水稻品种。

曾作为中南海国宴用米的“金麻粘”就是我省水稻专家们利用地理远缘和籼粳复合杂交方法,培育成的高产、优质、抗逆性强的优质品种,并获得了国家优质农产品奖。贵州稻作历史上推广面积最大、种植持续时间最长的稻种之一——“遵籼3号”,是专家们利用地方品种为母本,引进品种为父本杂交育成的具有良好丰产性和适应性、适宜中低产田的优良品种。

据不完全统计,2006年至今我省育成并通过审定的杂交稻组合已推广500多万亩,新增稻谷1.5亿公斤。

据了解,目前,我省还在继续有计划、有组织地开展收集工作,扩充现有种质基因库,使之保持较高的遗传丰度。同时,种质评价工作初步建立了以基础样品、活动样品和核心样品作用功能为指导、以分类数据库为基础的种质资源信息管理系统,形成了一套融性状鉴定、遗传改良、开发创新与基因库拓展相结合的稻种资源工作体系,为种质开发利用和开展种质创新工作提供了科学依据。

拯救珍稀濒危植物——“生物种质银行”储存产业机会

我省珍稀濒危名贵的药用植物——独蒜兰具有解毒消痈、防癌抗癌的作用,产量约占全国总量的三分之二。“十一五”期间,省现代中药材研究所对独蒜兰的繁育及栽培管理技术进行了系统的研究,并在雷公山地区建立了示范种植基地。在不久的将来,对它的开发和利用极有可能打造出我省生物制药的新兴重点产品。

“十一五”期间,我省解决了珍稀濒危野生植物的种质保存和资源利用方面的共性和关键技术难关,并使该研究成果成功运用于实践;建成了贵州珍稀濒危植物种质资源保育基地,为省内外乃至国内外的同行们和各相关科研单位、大中专院校提供实物共享和技术指导。

在省植物园种苗繁育基地内,几十株小黄花茶树苗枝繁叶茂,高级工程师周洪英时常来察看它们的生长情况。

“小黄花茶被人称作‘茶族皇后’,仅分布在我省赤水市金沙闷头溪沟谷,1981年发现它时,野外总株数才1000多株,我们对每一株都进行了‘户口’登记。”周洪英说,小黄花茶因分布狭窄、种群数量较少而倍显珍贵,是国家明令不准外流的贵州省一级珍稀濒危保护植物。

近年来,通过科技人员的不懈研究,这一珍稀物种种群数量明显增加,赤水桫椤国家级自然保护区内总株数发展到2000多株,年均自然增长率为1%;同时通过引种保育,人工繁殖种苗32200株。

周洪英说:“通过研究与开发,目前它已经逐渐应用于园林绿化工程,更多的人能欣赏到它的美丽。”

我省特有或目前已知仅在贵州分布的种子植物或变种约有280余种。与此同时,我省还分布着中国国家重点保护的稀有和濒危植物71种,31个中国特有单型属和5个贵州特有单种属,它们构成了我省植物区系和植物生态系统生物多样性的重要内容。

这些特有及稀有植物不仅极具生态及生物多样性科学意义,而且有着重大的可利用价值。统计显示,可用于园林观赏的珍稀植物约占总数的66%;药用植物约占总数的16%。

目前,省植物园已先后引种栽培、仓储保育和繁殖栽培国家级珍稀濒危植物桫椤、银杉、珙桐等64种,小黄花茶等贵州特有植物25种。

从2008年以来,通过实施贵州省科技创新能力建设项目,省植物园的科研人员成功解决贵州珍稀特色植物迁地保育的关键技术,创新性地在植物原生地建立了过渡苗圃,为成功迁地保护奠定了良好的基础,新引种保育包括35种国家级珍稀濒危植物和45种贵州省重要珍稀植物在内的390多种野生珍稀特色经济植物,使植物园的活植物资源数量达到了2850多种,所有引种保育的植物都实施数字化建档管理,建成数字化网上植物园,实现了植物资源信息的网络共享服务。

在对35种国家级珍稀植物开展迁地保育、引种驯化和繁殖栽培等研究工作时,专家们对这些植物的区系特征、生态习性与环境、种苗扩繁技术等进行了深入研究,开展了扩繁和穿越狭限分布障碍的区域性引种试验,为开发利用打下了坚实基础。

嘉宾:邹天才贵州省科学院研究员植物资源学专家

护创新开发生物资源利用唱好三部曲

记者:生物物种资源对于经济发展具有什么意义?

邹天才:生物物种资源及其多样性是维持人类生存、维护国家生态安全的物质基础,是实现可持续发展战略的重要支撑。

通过开发利用野生植物资源,可以形成许多生物产业。例如我国的中药材种类丰富,国内外每年的需求量巨大,党参、黄芪、当归、丹参等可在不同地区建立中药材商品基地,形成巨大的中药材产业。我国是世界上许多著名花卉的种源中心,如杜鹃花、兰花等,野生花卉开发潜力巨大。

记者:我省生物物种资源丰富,如何实现可持续利用,开发新兴生物产业?

邹天才:我省的特有植物是珍贵和稀有的生命遗传物质,是森林生态系统中生物多样性的成分之一,有些物种迄今为止人类尚未认识到潜在的重大利用价值。贵州特有植物种质资源的可持续利用最重要的是采取“资源保护—创新研究与新发现—综合开发利用”相结合的手段,在有效保护的基础上高效开发利用,促进三者之间相互关联作用、相互反馈与相互促进和提高,实现保护种质资源与合理有效的发掘和开发利用。

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