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我科学家在作物中首次发现自私基因等
我科学家在作物中首次发现“自私基因”
农业领域迎来一项重大科技进展：中国科学家在水稻中发现了“自私基因”！这是人类第一次在植物领域找到“自私基因”,将挑战孟德尔遗传规律,有望解决水稻不育难题.找到它的是中国农业科学院副院长、中罔工程院院士万建民领衔的科研团队.该研究成果6月8日由国际学术期刊《科学》杂志( Science)在线发表.成果由中国农业科学院与南京农业大学共同合作完成,研究得到中国农业科学院科技创新工程的支持.
自私基因是指双亲杂交后,父本或母本中能控制其自身的DN段优先遗传给后代的基因.它使亲本自身的遗传信息能更多、更快地复制,并能更多地传递给子代,其遗传不符合孟德尔遗传规律.2017年,《科学》报道了小鼠和线虫自私基冈的非孟德尔遗传现象.而此次是首次在植物中发现自私基因.
研究表明,水稻籼粳亚种间杂交稻比日前的杂交稻能进一步提高单产15%~ 30%,但籼粳存在50%的后代不育,严重制约了籼粳杂交稻产量的提高.研究团队便以亚洲栽培稻粳稻品种和南方野生稻为研究材料,试着找出“控制水稻不育”的因素.历时十多年之久,万建民团队终于找到自私基因系统：水稻不育受“自私基因”位点qHMS7的控制,并发现其包含三个紧密连锁的基因ORF1、ORF2和ORF3.
绿色发展技术集成甜瓜提质增效
为解决我国甜瓜生产中超量使用化肥农药、成本趋升、效益下降等问题, “瓜果绿色发展技术集成模式研究与示范”协同创新项目在今年启动.近日在河南兰考县召开的甜瓜绿色发展技术集成模式研究与示范现场会上,记者了解到,甜瓜绿色发展技术集成在提升甜瓜质量安全、节约资源消耗等方面取得初步成效.
我国是世界甜瓜生产与消费的第一大国,全国甜瓜种植面积约800万亩,年产量1610万吨,分别占世界的37.23%和49.80%.中国农科院郑州果树研究所研究员徐永阳介绍,目前我国甜瓜产业的主要问题是供给总量过剩但优质供给不足,化肥、农药使用过量,花色品种单一,大路货多,但优质甜瓜少.
中国农科院郑州果树研究所牵头开展“瓜果绿色发展技术集成模式研究与示范”以来,在兰考县集成示范了多样化差异化的哈密瓜类厚皮甜瓜品种、规模化工厂化育苗技术、多层覆膜提早栽培技术、立体吊蔓栽培技术、小型机械覆膜和施药技术、智能水肥一体化滴灌技术、蜜蜂授粉技术、全程绿色防控技术等关键技术.
徐永阳说,通过集成关键技术并进行示范,示范区内的甜瓜果实平均提早成熟5~10天,农药减施40%、化肥减施30%,亩均增效1 500~2 000元.
我国西甜瓜产业高度集中,3万亩以上西甜瓜生产大县合计播种面积为2 337万亩,占全国总播种面积的63.7%,主要分布在黄淮海和长汀流域.这套技术集成模式适合在黄淮海和长江流域甜瓜主产区推广.
甘肃研发幽“生物液态地膜”
“公司养殖场里饲养了5 000头奶牛,每天要产生大量的牛粪,对这些牛粪进行无害化处理和资源化循环利用,一直是我们面临的现实难题.我们和甘肃省农业科学院联手研发的‘生物液态地膜’,不仅解决了养殖废弃物污染环境问题,而且还解决了农膜应用产生的‘白色污染’问题,可谓一举双得.”近日,在甘肃省张掖市民乐县甘肃华瑞农业股份有限公司养殖场,公司董事长韩登仑对记者说.
一直以来,我国农村地区由养殖业产生的畜禽粪便污染及农用地膜大面积推广产生的“白色污染”是农村面源污染的主要来源,也是治理的重中之重.作为一家致力于农业种植、奶牛养殖及乳制品加工全产业链牛物科技研发高新技术企业和省级农业产业化重点龙头企业,甘肃华瑞农业股份有限公司借鉴了日本研发的麻地膜、纸地膜加上技术,充分利用科研院所的科研资源优势,与甘肃省农业科学院达成合作,通过利用现代生物技术,从牛粪、农作物废弃秸秆中提取生物成分,经微生物发酵处理,生产多功能可降解液态地膜.
在生产车间,据项目负责人杨得林介绍,生产“生物液态地膜”首先需要对牛粪进行粪水分离,通过机械挤压的方式,将牛粪中的十物质分离出来,并将粉碎后的农作物秸秆进行配比、搅拌后进行磨浆处理,再将磨浆形成的液体均匀喷洒到农田中.
在试验山里,记者看到喷洒了液态地膜的农山,有的在地表形成了一层纸状膜,有的像被铺上了一层厚厚的“地毯”.据介绍, “生物液态地膜”为现场喷施造膜,无毒、无污染、无公害,不含重金属及其他化学成分.喷施后作物可自然出苗,不用人工引苗放苗,操作简单省时省工成本更低.它既是一种可完伞降解地膜,更是肥效很好的有机肥,经降解后变成优质有机肥.喷施后的农田地表面形成一层黑褐色的膜状物,可使5～15厘米的土壤增温2℃,使作物生育期提前3~5天.同时可抑制水分蒸发,提高水分利用率,蒸发抑制率在30%以上,可提高土壤含水量20%以上.为了考察“生物液态地膜”在保墒、保温、吸热、透水、防风固沙等方面的性能和对作物生长、出苗、产量的影响,今年该公司专门安排了1 000亩试验田种植了苜蓿、玉米两种作物,采取12种不同处理方法进行全面试验.
“目前我们已成功进行了牛粪及不同品种农作物纤维富集方法、不同品种生物质秸秆与牛粪混合液态膜性能及专用设备研发等多种实验.为了丰富试验数据,我们在喷洒液态地膜时,也进行了不同喷洒厚度试验,平均每亩地大约喷洒6吨液态地膜.”甘肃省农业科学院院长吴建平说： “实验结果表明,该地膜不仅具有普通农用地膜的增温、保墒、保苗作用,同时拥有强大的粘附能力,可将土粒联结成理想的团聚体,防风固沙保护作物幼苗,并可改良土壤团粒结构,改善土壤通透性,成为土壤改良剂.”
科技创新支撑北京农业提质增效
日前,记者从北京市农业局获悉,近10年来,全市大力推动农业科技体制机制创新,依托创新团队等共开展试验研究2 400余项,示范推广新品种280余个、新技术720余项、新产品330余项,产生经济效益超过150亿元,为北京市农业提质增效和转型升级提供了重要支撑.
据了解,自2009年,北京市启动建设从产地到餐桌、从生产到消费、从研发到市场全链条的科技支撑体系,建设了果类蔬菜、叶类蔬菜、食用菌、西甜瓜、粮经作物、生猪、奶牛、食用菌、观赏鱼和鲟鱼鲑鳟鱼共10个创新团队,共设置10个市级研发中心、54个区县级综合试验站、175个村级农民田间学校工作站,集结了首都398名农业科技专家.
在畜牧家禽养殖业上,北京市搭建了家禽分子辅助育种技术平台,已成功应用4个分子标记,创新性地研发了3个主要分子标记；借鉴“药食同源”的理念,开发出了∞-3功能性鸡蛋、∞-3功能性北京鸭、∞-3功能性鸡肉以及富硒蛋、天然虾青素鸡蛋等产品；自主研发的4种新兽药填补了国内空白,用药成本比国外同类产品低60%以上；进入农业农村部畜牧良种补贴项目的种公牛数量连续多年排名全国第一,已有86头荷斯坦种公牛在美国动物育种协会备案,北京种公牛已跻身世界高端种牛行列.
在蔬菜产业上,北京市构建了“一控两减”技术体系、集成了西甜瓜观光采摘种植等六大高效技术模式；建立了品种信息库和番茄、辣椒品种的DNA指纹图谱,提高了育种效率；研发和集成套管嫁接技术、果菜品质提升技术、自动化水肥管理技术、病虫害绿色防控等新技术68项；叶菜工厂化水培生产采用环境智能监控系统并选择与环境条件配套的品种,可实现周年不问断生产,年产量可超过21.6千克／米：.
北京市还建成了寄生性天敌繁育基地和扑食性天敌繁育基地各1个,建设天敌昆虫规模化繁育生产线8条,筛选研发天敌新品种6个,研发天敌繁育关键技术10项,年产能1 000亿头以上,实现了设施农业4种主要害虫的天敌防控全覆盖,天敌产品服务京津冀并走向国内10多个省市.
黑龙江育出大豆新品种．脂肪含量突饭24%
近日,由黑龙江省农科院牡丹江分院大豆研究所任海祥研究员团队和中国科学院东北地理研究所刘宝辉研究员团队共同选育的突破性大豆新品种“东生79”通过审定.该品种平均脂肪含量为24.16%,这是黑龙江省自1 966年以米审定的485个大豆品种中首个脂肪含量突破24%的品种,同时兼具有早熟、高产、多抗的特点.
“东生79”在品种设计上首先选择高油种质哈04-1842（高油黑农33×高光效高油黑农44）为母本,选择早熟高产的绥02-282（绥农29）为父本.故“东生79”含有高油、早熟、高产和抗病等丰富的遗传特性,为其构成高油高产突破性品种奠定了遗传基础.该品种在适应区出苗至成熟生育日数119天左右,需>10℃活动积温2 396℃左右.株高101厘米左右,有秆强抗倒伏、荚密、株型收敛、群体通风透光性好、丰产稳产性好、生态适应性广等突出优点. “东生79”区域试验产量平均比对照品种“合丰50”增产8.0%,生产试验比对照品种“合丰50”增产9.5%.三年抗病接种鉴定结果表明中抗大豆灰斑病.
“东生79”的育成,为高油大豆育种提供了新思路,为种植业结构调整提供了突破性大豆新品种,该品种的推广将在一定程度上缓解国内油脂企业对进口转基因大豆的依赖.
近年来国内油脂加工企业对高油高产大豆特别是蛋脂和大于60%的高油大豆需求量逐年增长. “东生79”脂肪含量比进口转基因大豆提高r3~4个百分点,极大地提高了油脂企业的经济效益.同时该品种亩产较当地主栽品种平均增产18千克左右,按每千克3.4元计算,可使推广区农民增收3 000多万元.
（以上摘编自《农民日报》）
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