專家查看“閩寧1號”新品種推廣應(yīng)用情況。
冬日的玖禧酩莊葡萄園。
專家在稻田進(jìn)行科研工作。
獨(dú)一無二的“基因身份證”，讓消費(fèi)者吃到正宗放心的鹽池灘羊肉。（圖片由受訪單位提供）
編者按
春種一粒粟，秋收萬顆子。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，從一顆種子開始，選種、培育、收獲，現(xiàn)代種業(yè)的科技創(chuàng)新為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。近年來，我區(qū)圍繞種業(yè)基因功能解析與利用等前沿科技，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加速新品種培育，改良農(nóng)產(chǎn)品口感和品質(zhì)，探索出不少“舌尖上”的寧夏“好”口味，為我區(qū)提升“六特”產(chǎn)業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大科技支撐。
原本在寒冬需埋土里的釀酒葡萄藤，如今可以傲立寒風(fēng)中，大大節(jié)省人力物力；為破解引黃灌區(qū)水稻品質(zhì)突破性不足難題，山海攜手十載，培育出“閩寧1號”水稻；研發(fā)團(tuán)隊(duì)聚焦小麥種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)研究不深等問題，攻堅(jiān)克難，最終捧得科技大獎(jiǎng)……讓我們走進(jìn)酒莊、企業(yè)、科研院所和廣袤田野，去聆聽寧夏破解農(nóng)業(yè)“芯”、助力成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的精彩故事。
閩寧專家“萬里挑一”選育好水稻
最近，在2024年寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技成果拍賣會上，由該院農(nóng)作物研究所攜手福建農(nóng)業(yè)專家共同培育出的水稻新品種——閩寧1號，經(jīng)過多輪激烈競拍，最終以66萬元的價(jià)格落槌，創(chuàng)造了寧夏水稻品種轉(zhuǎn)讓最高價(jià)。
“‘閩寧1號’是一款優(yōu)質(zhì)常規(guī)粳稻，米粒長、大小均勻、色澤透亮，做出的米飯油亮瑩潤，香味撲鼻。吃一口，軟軟的、滑滑的、有彈性，口感特別好?！眳⑴c該水稻新品種推介的寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所水稻研究室主任孫建昌，拿起一小包“閩寧1號”向記者介紹。
“閩寧1號”不僅產(chǎn)量喜人，還具有出色的抗病、抗倒伏能力，且米質(zhì)已達(dá)到國家一級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。自今年10月“誕生”以來，一度成為媒體追逐報(bào)道的熱點(diǎn)。
寧夏大米歷史上曾為貢米，久享盛譽(yù)。但引黃灌區(qū)水稻突破性品種不足、種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)狹窄等問題一直制約著水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2013年，寧夏農(nóng)林科學(xué)院與福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所合作，針對市場需求，開展水稻育種合作。
“可以說，‘閩寧1號’的育成聚合了粳稻‘空育131’的早熟、廣適、耐冷特性基因，云南‘云引’廣譜稻瘟病抗性基因和‘中科804’攜帶的長粒、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)特性的基因，是傳統(tǒng)育種與分子聚合前沿育種結(jié)合的成功案例?！睂O建昌說，其選育最大的難點(diǎn)是如何將這來自不同地域的多個(gè)品種的優(yōu)質(zhì)基因聚合在一起。其間，團(tuán)隊(duì)在培育的近1萬份的后代材料中篩選獲得了331份目標(biāo)株系，開展廣泛的鑒定篩選。團(tuán)隊(duì)不僅在我區(qū)開展多年多點(diǎn)的鑒選，同時(shí)充分利用福建、海南不同的地理氣候環(huán)境，在三地穿梭，進(jìn)行“南繁加代”，對篩選的目標(biāo)株系進(jìn)行選擇，加大了育種材料的優(yōu)異性狀篩選力度。最終成功選育出適合在西北地區(qū)種植，集優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病、耐冷、廣適于一體的偏長粒型粳稻新品種“閩寧1號”?！斑@是‘萬里挑一’的結(jié)果，非常不易?！睂O建昌感慨道。
只為一粒種，十年攻關(guān)路。一粒種子的育成，從選種和雜交開始。閩寧兩地的科研人員從成千上萬的水稻種質(zhì)資源庫里“淘寶”，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最終挑選出身強(qiáng)力壯、抗病蟲害、產(chǎn)量高的“好苗子”。雜交則像是給作物“相親”：選擇一次、雜交一次、培育一次、種植一年，不斷重復(fù)這一過程，直到目標(biāo)株系脫穎而出。
目前“閩寧1號”水稻新品種已經(jīng)通過寧夏農(nóng)作物品種審定委員會審定。今年9月，寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所已與閩寧兩地相關(guān)企業(yè)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化簽約。孫建昌表示：“‘閩寧1號’有望成為繼‘寧粳43號’后，又一具有優(yōu)良食味的水稻品種，明年將端上老百姓的餐桌?！保ㄓ浾摺●R越）
育優(yōu)良品種，打造“寧夏味”葡萄酒
12月初，隨著氣溫逐漸降低，釀酒葡萄紛紛進(jìn)入冬眠期，藤蔓被厚厚的黃土覆蓋，以抵御冬季的嚴(yán)寒。然而，在寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產(chǎn)區(qū)最北端的玖禧酩莊葡萄園，卻呈現(xiàn)出一派截然不同的景象：葡萄藤傲立寒風(fēng)中，在冰凌包裹下展現(xiàn)出頑強(qiáng)的生命力。
不埋土葡萄能否順利度過寒冬？這背后隱藏了怎樣的高科技？
“我們借助葡萄基因編輯技術(shù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，選育出多個(gè)適合本地特性釀酒葡萄新品系，如‘北璽’‘北馨’‘北群’‘北雙’等，已在多家酒莊示范種植，它們都展現(xiàn)出優(yōu)異的抗寒性和釀造品質(zhì)。其中，高抗寒釀酒葡萄品種的引進(jìn)與成功種植尤為引人注目，正逐步解決我國葡萄酒生產(chǎn)多年面臨的越冬埋土防寒問題?！睂幭霓r(nóng)林科學(xué)院園藝所研究員梁玉文驕傲地介紹。
梁玉文說，國產(chǎn)釀酒葡萄種植主要依賴國外進(jìn)口的歐亞品種，這類葡萄種植時(shí)溫度不能低于-15℃。然而，我國葡萄酒產(chǎn)區(qū)多分布在北方，如寧夏、甘肅、新疆、山東、河北等地，冬季氣溫普遍偏低，最冷月平均氣溫在-10℃至-30℃之間。因此，國產(chǎn)葡萄酒種植時(shí)，大部分地區(qū)冬季需對葡萄藤進(jìn)行越冬埋土防寒，耗費(fèi)大量人力物力。
為解決這一難題，梁玉文和團(tuán)隊(duì)開始探索。他們與中國科學(xué)院植物所合作，在玖禧酩莊建立了釀酒葡萄抗寒免埋土品種示范區(qū)，引進(jìn)了多個(gè)高抗寒品種，并進(jìn)行了改良和極端低溫測試。經(jīng)過12年努力，最終成功選育出了“北紅”“北玫”“北璽”“北馨”“北冰紅”等5個(gè)具有高抗寒、抗病特點(diǎn)的葡萄品種，這些品種在冬季無須下架、埋土防寒，即可安全過冬。
“我們培育的新品種不僅為酒莊節(jié)省了大量成本，也讓葡萄酒具備了獨(dú)特的風(fēng)味?！本领でf莊主譚志勇介紹，他們通過100多次的試驗(yàn)、1000多人次的口感測試，釀造出的葡萄酒色彩明艷動(dòng)人，香氣奔放濃郁，得到大批粉絲青睞。
采訪中，記者發(fā)現(xiàn)，我區(qū)正在積極推動(dòng)這一技術(shù)的示范與推廣。西鴿酒莊試驗(yàn)田里，種植著“北玫”和“北紅”兩個(gè)高抗寒旱免埋釀造葡萄品種。酒莊工作人員介紹，實(shí)驗(yàn)5年來，這兩個(gè)品種適應(yīng)性較好，且表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗寒性，在不埋土的情況下也不影響第二年掛果，進(jìn)一步驗(yàn)證了這些高抗寒品種在我區(qū)種植的可行性和推廣價(jià)值。（記者 王婧雅）
寧夏灘羊有了獨(dú)一無二的“基因身份證”
紀(jì)錄片《舌尖上的中國》曾提及，“黃河沖出了賀蘭山，塑造了寧夏平原，幾乎所有的中國美食家都認(rèn)為，這里的羊肉質(zhì)地最佳。”
近年來，隨著鹽池灘羊品牌知名度的提升，假灘羊肉逐漸增多，如何保護(hù)品牌健康發(fā)展，進(jìn)一步規(guī)范灘羊市場？寧夏農(nóng)林科學(xué)院聯(lián)合中國農(nóng)科院畜牧研究所、北京康普森生物技術(shù)有限公司開展攻關(guān)。
“我們首先是從全基因組數(shù)據(jù)中找到灘羊和非灘羊的差異位點(diǎn)25個(gè)，然后對25個(gè)染色體區(qū)域內(nèi)差異顯著的所有變異位點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示灘羊基因鑒定芯片所選擇的位點(diǎn)與免疫、發(fā)育、能量代謝、環(huán)境壓力、內(nèi)分泌、消化生殖等功能相關(guān)?！睂幭霓r(nóng)林科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所研究員馬青“揭秘”，在此基礎(chǔ)上，他們利用生物信息學(xué)分析方法，開發(fā)出了鹽池灘羊基因SNP鑒定技術(shù)。通過平臺對每一只灘羊進(jìn)行檢測，從而讓每一只鹽池灘羊都有一張“基因身份證”，為精準(zhǔn)辨別鹽池灘羊肉打造了一個(gè)高科技識別器。
經(jīng)過專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)檢測，每100克鹽池灘羊肉所含蛋白質(zhì)總量為19%至21%，不飽和脂肪酸含量較高，礦物質(zhì)元素種類豐富，具有極強(qiáng)的保健功能。而“基因身份證”作為追溯關(guān)鍵，通過產(chǎn)品追溯平臺，消費(fèi)者只需要掃描查詢，即可獲取該鹽池灘羊的飼養(yǎng)加工運(yùn)輸及銷售的全部信息，做到養(yǎng)加銷產(chǎn)業(yè)鏈的透明化。
獨(dú)一無二的“基因身份證”不僅讓消費(fèi)者吃上正宗放心的鹽池灘羊肉，在此基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出了灘羊種質(zhì)基因鑒定芯片和配套檢測技術(shù)。這種芯片能夠快速準(zhǔn)確地檢測灘羊的遺傳標(biāo)記，幫助養(yǎng)殖戶選擇優(yōu)良的種羊，從而提高后代的品質(zhì)。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)也為灘羊的遺傳疾病篩查提供了可能，有助于提高整個(gè)種群的健康水平。目前，突破灘羊種質(zhì)基因精準(zhǔn)鑒定技術(shù)已實(shí)現(xiàn)銷售收入3億元。
“寧夏的鹽池灘羊以肉質(zhì)細(xì)嫩、多汁、無膻味、味道鮮美且營養(yǎng)豐富著稱，其關(guān)鍵在于灘羊品種的特性。該項(xiàng)研究構(gòu)建的灘羊品種特異性遺傳鑒定技術(shù)可精準(zhǔn)鑒定灘羊個(gè)體及鹽池灘羊肉產(chǎn)品，不僅首創(chuàng)的灘羊種質(zhì)資源分子鑒定技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，還為全國其他地方品種的‘基因身份證’構(gòu)建起到了指導(dǎo)意義。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所研究員蔣琳評價(jià)道。（記者 馬越）
解析種質(zhì)基因信息，種出寧夏好小麥
不久前召開的全區(qū)科技大會首次設(shè)置自然科學(xué)獎(jiǎng)，寧夏農(nóng)林科學(xué)院研究員陳東升和團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“小麥種質(zhì)關(guān)鍵性狀精準(zhǔn)鑒定與基因挖掘”項(xiàng)目榮獲一等獎(jiǎng)。
通過研究基因能種出好小麥？最難攻克的點(diǎn)是什么？這樣的小麥口感怎么樣？
陳東升介紹，我區(qū)是全國春小麥育種核心區(qū)和重要種源產(chǎn)區(qū)之一，寧春系列品種是北方春麥區(qū)主栽品種?！靶←湻N質(zhì)關(guān)鍵性狀精準(zhǔn)鑒定與基因挖掘”項(xiàng)目聚焦寧夏小麥種質(zhì)資源遺傳多樣性水平低、優(yōu)異資源收集困難和關(guān)鍵基因挖掘及創(chuàng)新利用不足等問題，開展了小麥種質(zhì)資源調(diào)查收集、精準(zhǔn)鑒定、基因挖掘及創(chuàng)新利用等研究。
陳東升介紹，從2009年開始，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在深入鑒定已有種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，又面向國內(nèi)外開展小麥種質(zhì)的收集工作，克服語言障礙、種質(zhì)知識產(chǎn)權(quán)等問題，先后引進(jìn)墨西哥、美國等8個(gè)國家和國內(nèi)13個(gè)省份的6056份種質(zhì)資源，進(jìn)一步豐富了寧夏小麥的遺傳多樣性。
獲得資源只是第一步，如何用最新生物育種技術(shù)解析種質(zhì)蘊(yùn)藏的基因信息，并開展種質(zhì)創(chuàng)新是攻關(guān)的關(guān)鍵。為克服技術(shù)短板，項(xiàng)目組再出發(fā)，一方面選送科技骨干前往中國農(nóng)科院等單位進(jìn)行跟班學(xué)習(xí)新型分子生物學(xué)技術(shù)，另一方面加強(qiáng)東西部合作，引進(jìn)西北農(nóng)林科技大學(xué)成熟分子技術(shù)體系，集成構(gòu)建我區(qū)小麥種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定技術(shù)體系，分析了寧夏小麥種質(zhì)的基因背景，明確了遺傳多樣性。為加強(qiáng)種質(zhì)創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)成員遠(yuǎn)離家人，過起了“候鳥般”人生，在寧夏、云南、海南三地開展育種。
“我們通過對一批種質(zhì)資源的精準(zhǔn)鑒定工作，研發(fā)出25份優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋、高蛋白的種質(zhì)資源，可用于制作老百姓喜歡的優(yōu)質(zhì)面包、面條、饅頭。”陳東升說。
“離家數(shù)千里，每年秋季一去就是4個(gè)月，從整地、播種、灌水、雜交、管理到收獲，所有工作環(huán)節(jié)都是我們親自動(dòng)手，只有等種子安全寄回寧夏才能回來?！标悥|升說。
天道酬勤，歷經(jīng)15年，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)先后創(chuàng)制出新種質(zhì)110份，培育衍生新品種41個(gè)，累計(jì)推廣475萬畝，新增經(jīng)濟(jì)效益2.83億元，為寧夏保持全國春小麥育種核心區(qū)和重要種源產(chǎn)區(qū)地位提供了重要支撐。（記者 李昊斌）
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