本文源自:中國日?qǐng)?bào) 記者馬琛
食糖是我國重要大宗農(nóng)產(chǎn)品之一,蔗糖占全國食糖總產(chǎn)約90%,云南甘蔗產(chǎn)量占全國約20%,居全國第二。針對(duì)我國甘蔗資源發(fā)掘利用存在保存技術(shù)落后、糖分供體資源短缺、遺傳背景不清、缺乏精準(zhǔn)鑒定技術(shù)、遠(yuǎn)緣雜交糖份抗性難以聚合等關(guān)鍵技術(shù)問題。
由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所牽頭,聯(lián)合云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所等單位,歷時(shí)29年,在國家和地方40余個(gè)項(xiàng)目的支持下,系統(tǒng)開展了資源考察收集、有效保護(hù)、重點(diǎn)創(chuàng)新和高效利用。以高糖多抗為目標(biāo),在保存技術(shù)、遺傳多樣性、精準(zhǔn)鑒定、種質(zhì)創(chuàng)新和育種利用等方面取得重大突破。
首先,項(xiàng)目組提出了甘蔗資源發(fā)掘利用新思路,明確中國資源分布與富集程度,突破了世界甘蔗野生資源分布的北緣和海拔記錄;研制甘蔗活體保存與實(shí)時(shí)監(jiān)測等有效保護(hù)技術(shù),創(chuàng)建了國家甘家資源圃,收集保存34個(gè)國家和中國22個(gè)省區(qū)的6屬18種3846份種質(zhì)資源,位居全國第一、世界第二;收集引進(jìn)特殊生境野生資源、原始稀有突變種S.edule填補(bǔ)了國內(nèi)甘蔗屬種空白,引進(jìn)82份熱帶種彌補(bǔ)了我國長期缺乏糖份供體資源的短板,為我國甘蔗資源發(fā)掘利用和品種改良貯備了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。
其次,探明了甘蔗遺傳背景,厘清多樣性本底,構(gòu)建核心種質(zhì)庫;研制鑒定技術(shù),發(fā)掘高糖多抗優(yōu)異種質(zhì),實(shí)現(xiàn)定向雜交和種質(zhì)創(chuàng)新利用。其中,闡明了中國甘蔗及近緣屬種的起源演化和親緣關(guān)系,為斑茅、滇蔗茅等野生資源的準(zhǔn)確分類提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù);首次揭云南南部是甘蔗細(xì)莖野生種起源地和多樣性中心之一,并明確其遺傳背景和重要利用價(jià)值;首次構(gòu)建了細(xì)莖野生種、斑茅和雜交品種3 個(gè)核心種質(zhì)庫和細(xì)莖野生種2 個(gè)后代群體的遺傳連鎖圖譜,為資源高效利用奠定了重要基礎(chǔ);同時(shí),研制出甘蔗表型、細(xì)胞、抗病和抗旱鑒定技術(shù)體系,發(fā)掘高糖高產(chǎn)、高抗和多抗優(yōu)異種質(zhì)536份,克隆抗旱基因5個(gè),實(shí)現(xiàn)了定向雜交和種質(zhì)創(chuàng)新。
同時(shí),攻克了甘蔗遠(yuǎn)緣雜交利用癥結(jié),創(chuàng)建低緯高原甘蔗花期調(diào)控和雜交后代真實(shí)性鑒定相結(jié)合的遠(yuǎn)緣雜交技術(shù),實(shí)現(xiàn)了熱帶種與斑茅、滇蔗茅、大莖野生種等野生種的遠(yuǎn)緣雜交利用,首次報(bào)道獲得真實(shí)雜交后代材料;成功聚合野生種抗旱抗病與熱帶種糖份產(chǎn)量等優(yōu)良性狀,創(chuàng)制高糖多抗優(yōu)異新種質(zhì)102 份,獲新品種權(quán)4 個(gè);篩選優(yōu)良親本10 個(gè),選育抗病抗旱高糖新品種6 個(gè),推動(dòng)了優(yōu)異種質(zhì)育種利用和品種更新?lián)Q代。
項(xiàng)目發(fā)表論文134篇,出版專著1部,獲新品種權(quán)9件、美國新品種登記1個(gè)、國家發(fā)明專利7項(xiàng)、實(shí)用新型專利1項(xiàng);編制國家標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)、地方標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)。項(xiàng)目總體達(dá)國際同類研究先進(jìn)水平,在資源保存技術(shù)、優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用方面達(dá)國際領(lǐng)先水平。
云南蔗區(qū)主要集中在邊疆少數(shù)民族聚集的熱區(qū)。自2003年以來,項(xiàng)目對(duì)育成的甘蔗新品種進(jìn)行大面積的推廣應(yīng)用,平均畝增產(chǎn)甘蔗0.6噸,畝增收261元,2018-19 年育成品種累計(jì)推廣401.84 萬畝(占云南同期種植面積的46.6%),新增甘蔗241.1 萬噸,增糖30.86 萬噸,新增產(chǎn)值26.85 億元,經(jīng)濟(jì)效益顯著,這為云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019 年的12.8%及精準(zhǔn)脫貧發(fā)揮了重要作用;為全國提供種質(zhì)利用6140份次,對(duì)服務(wù)國家蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展和育種利用、推進(jìn)甘蔗科技進(jìn)步發(fā)揮了重要作用;同時(shí)項(xiàng)目組建了“大湄公河次 區(qū)域甘蔗科技協(xié)作組”、“南亞甘蔗工作組”,輸出甘蔗育種和病蟲害防治等技術(shù)、來滇進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和亞非杰青培養(yǎng)等,為服務(wù)國家走出去戰(zhàn)略和“一帶一路”建設(shè)發(fā)揮了重要作用,社會(huì)效益顯著。