近日,筆者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所了解到,該所自主研發(fā)的育種加速器,通過作物全生育期動態(tài)光環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控,誘導(dǎo)早期開花與快速結(jié)實,實現(xiàn)水稻、小麥、玉米、大豆、苜蓿、棉花等多種作物生育期縮短51%~67%,為加快育種速度、保障國家糧食安全提供了全新的解決途徑。
傳統(tǒng)育種氣候依賴性大,無法全年種植,生育周期長,品種培育需要十年以上,其中加代選育得到純系就需要5~10年。為加快育種速度,我國很多育種專家需要帶著珍貴的種子到海南的南繁基地進行加代育種,一年形成2~3代種子。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所智能園藝裝備創(chuàng)新團隊在國際上率先解析了環(huán)境-營養(yǎng)耦合調(diào)控生育期機理,通過控制作物生長的環(huán)境與營養(yǎng)條件,加速開花和結(jié)實,快速推進到育種下一代。2021年,該團隊與中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員錢前院士團隊合作,攻克了矮稈水稻快速繁育技術(shù),實現(xiàn)了水稻生育周期減半、63天收獲的重要突破,一年可加代5~6代。
據(jù)介紹,實驗室各獨立試驗小間可實現(xiàn)對溫度、濕度、光照、二氧化碳以及根際營養(yǎng)的精準(zhǔn)控制,在水稻的研究基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了小麥、大豆、玉米、棉花等作物快速繁育,生育期縮短50%~67%,一年可加代4~6代,為突破季節(jié)氣候限制以及工程化快速育種提供了重要支撐。
育種加速器試驗結(jié)果顯示,小麥65天左右即可收獲,生育期縮短63%,一年可繁育5代以上;大豆53天左右即可收獲,生育期縮短51%,一年可繁育6代以上;玉米75天左右即可收獲,生育期縮短50%,一年可繁育4代以上;苜蓿70天左右即可收獲種子,種子收獲時間縮短46%,實現(xiàn)一年多次收獲;棉花89天左右即可收獲,生育期縮短50%,一年可繁育4代以上;辣椒45天左右即可收獲,生育期縮短53%,一年可繁育7~8代。
目前,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所已經(jīng)研制出了4種不同規(guī)格的育種加速器設(shè)備,與湖南雜交水稻研究中心、中國水稻研究所、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所、中國科學(xué)院成都生物研究所、河南省農(nóng)科院等27家優(yōu)勢育種單位合作并推廣應(yīng)用。




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