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【解密中國農業芯片 三之一】解麥碼 促優產

2020-05-13
■ 西農育種團隊在工作中。香港文匯報西安傳真■ 西農育種團隊在工作中。香港文匯報西安傳真

西農學者破譯小麥基因組 轟動世界為完美麥穗奠基

編者按:新中國成立70年來,中國用世界9%的耕地,養活了世界近20%的人口,這是在人類歷史上前所未有的偉大貢獻。根據官方發佈的數據,中國的農業科技進步貢獻率已經達到58.3%。藏糧於技,讓中華糧倉越來越穩固,中國餐桌越來越豐富。 這其中,農業育種是基礎性核心產業,種子是農業「芯片」和糧食安全根基。創建於1934年、坐落於陝西咸陽的西北農林科技大學(簡稱西農),是目前全國農林水學科最為齊備的高等農業院校,在動植物育種、植物保護、農業生物技術等領域形成鮮明特色和優勢,特別是在一代代育種專家的努力下,培育出一系列處於世界前端的小麥、蘋果、馬鈴薯、奇異果等新品。香港文匯報從即日起推出系列報道,為讀者解密背後的育種故事。

早在后稷時期,中國先民們就開始嘗試栽培能四季飽腹的高產小麥,然而由於生產力水平的限制,直到上世紀四十年代,中國小麥畝產依然只有50斤左右。新中國成立後,一群胸懷農業強國夢想的西北農林科技大學學者,在后稷教民稼穡之地,自青春至古稀不斷破解小麥的「生長密碼」,先後培育出60餘種小麥新品,扭轉了中國小麥畝產量低的尷尬局面。如今,學者向更高目標邁進,不久的將來,由他們主導的「完美」麥穗、彩色小麥將會更多的出現在國人的餐桌。■香港文匯報記者 李陽波 西安報道

在小麥育種領域摸爬滾打40餘年的西農教授吉萬全,是一位地道的關中漢子,和很多「老陝」一樣,他一輩子「嗜麵如命」,甚至就連當初擇業也和麵有關。「小時候麵粉稀缺,所以就老盼望�茼a裡多產小麥,天天都能吃上白麵饃。」於是1979年考上西農後,吉萬全義無反顧地選擇了小麥育種。

主導黃淮麥區更新換代

自1934年建校起,西農就開始致力於小麥育種研究,學校共育出優良小麥品種60多個,累計推廣面積18億畝,增加產值超過2,000億元(人民幣,下同)。「我國小麥主產區黃淮麥區六次更新換代,西農主導四次。這些新品產量高、營養高,不僅幫助大家吃飽肚子,更是走上富裕之路。」吉萬全告訴香港文匯報記者。

在過去的兩年裡,西農在小麥遠緣雜交與染色體工程育種、雜種小麥研究等方面取得重大進展,居於中國以至世界領先地位。而其小麥基因組研究的不斷突破,不僅轟動世界,更是為未來培育更完美小麥奠定基礎。

小麥基因組堪稱植物界最複雜基因組,其體量龐大,是人類基因組的5倍、水稻基因組的40倍。過去很長時間裡,小麥基因組測序一直被認為是世界業界難以逾越的「珠穆朗瑪峰」。2018年8月,西農與全球70多個機構一起,共同完成了世界首個六倍體小麥基因組圖譜,一舉征服「珠峰」。而在小麥基因組成功破譯僅僅一年之後,2019年7月12日,西農發表世界首個大規模小麥全基因組重測序研究結果。這一成果無異於將全球小麥育種研究向前推進了一大步,它提供了目前為止數量最多、覆蓋最全的六倍體小麥及其野生祖先的基因組變異集合,為了解小麥起源、進化和馴化歷史,克服小麥遺傳資源同質化、促進小麥遺傳改良提供了重要的數據資源。

吉萬全表示,小麥全基因組重測序研究成果,將小麥基因組的進化、序列與分子育種、遺傳育種結合變為現實,也為培育高產、抗旱、抗鹽、抗病蟲的小麥新品種,更好應對全球氣候變化及人口膨脹帶來的食品短缺的挑戰,為小麥基因組改良工作奠定基礎。

彩色小麥營養高成新寵

如今除了繼續培育高產新品,西農的專家還將目光瞄向了備受關注的彩色小麥。「現在餓肚子已經成了歷史,所以大家都在考慮如何吃好了,彩色小麥應運而生。」吉萬全表示,西農目前已培育出黑、紫、紅、藍、綠、白彩色小麥。「這些麥粒不僅賞心悅目,每種顏色還蘊涵不同的特性。比如富含鐵鋅的黑色小麥,可預防貧血,藍色花青素高可抗衰老。」 據悉,西農目前已經推出了「秦黑」 、「秦紫」 、「秦藍」和「秦白」四大系列的「高產+高營養」彩粒小麥新優品,穩定品系52個,推廣應用13個。「未來,這些彩色小麥將會很快進入尋常百姓家,成為中國老百姓餐桌的新寵。」

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