海歸科學家夏新界和他的巨型稻標本株洲基地水稻負責人蔣海云1.7米的個頭,仍比巨型稻矮株洲基地正在灌漿的巨型稻,一蔸平均有35個稻穗,每穗多的有800粒左右的稻谷夏新界課題組打造的“巨型稻―青蛙―
正文摘要:
海歸科學家夏新界和他的巨型稻標本株洲基地水稻負責人蔣海云1.7米的個頭,仍比巨型稻矮株洲基地正在灌漿的巨型稻,一蔸平均有35個稻穗,每穗多的有800粒左右的稻谷夏新界課題組打造的“巨型稻―青蛙―泥鰍共生”稻田生態(tài)種養(yǎng)基地2013年,一百畝巨型稻在常德西洞庭種植基地試種成功,畝產(chǎn)達1000公斤;2016年,夏新界課題組和湘豐集團合作,巨型稻產(chǎn)量再次實現(xiàn)1000公斤/畝這意味著,夏新界團隊已成功培育出產(chǎn)能穩(wěn)定的高生物量巨型水稻!同時,在湖南邵陽、株洲、長沙等地,課題組分別進行了試種,尤其是位于株洲的試種基地對研究海拔50米至100米巨型稻的種植,具有重大的科研價值長沙2米2高巨型稻究竟是怎么一回事,跟隨小編一起看看吧
海歸科學家夏新界和他的巨型稻標本
株洲基地水稻負責人蔣海云1.7米的個頭,仍比巨型稻矮
株洲基地正在灌漿的巨型稻,一蔸平均有35個稻穗,每穗多的有800粒左右的稻谷
夏新界課題組打造的“巨型稻―青蛙―泥鰍共生”稻田生態(tài)種養(yǎng)基地
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“它比常規(guī)稻的生物量大50%以上,每畝可以增產(chǎn)15%到20%試想,徜徉在兩米多高的水稻下,稻花飄香,金穗垂腰;腳下是一田清水,水里游著的是自然放養(yǎng)的魚、泥鰍、青蛙;頭頂是無人機監(jiān)控生長、施肥、收割;富含蛋白質(zhì)、身形頎長的稻桿被專用設(shè)備切條加工成優(yōu)質(zhì)牛羊飼料……屆時,一畝以巨型稻為核心的立體生態(tài)種養(yǎng)結(jié)合稻田的產(chǎn)出將達到四萬到十萬元,圓農(nóng)民的種田致富夢”
2017年6月,因洪水淹沒而意外走紅的巨型稻(又稱“姚明稻”),近期頻頻見諸報端,人們在驚訝于這種畝產(chǎn)可達1000公斤、最高可生長為2.2米的新稻種的同時,也對它背后的研發(fā)團隊產(chǎn)生了好奇:究竟是何方神圣,將神話變成了現(xiàn)實,讓禾下乘涼不再遙遠
放棄高薪毅然回國,海歸科學家開啟“中國試驗”
中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所夏新界課題組正是巨型稻的創(chuàng)造者這支平均年齡不超過40歲的科學家團隊,帶頭人夏新界是團隊的“靈魂人物”:一位從事植物分子遺傳學、遺傳育種和分子生物學研究20余年的海歸科學家,2005年獲中國科學院第十四批引進國外杰出人才“百人計劃”資助,毅然回國并在湖南開啟他的水稻育種“中國試驗”
“任何一名愛國的科研工作者,都會有一顆科研報國的赤子心”說話猶帶“湘音”的夏新界,是地地道道的湖南人
科研成果突出的夏新界,在國外做得如魚得水然而,他感覺似乎缺了點什么“國內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域,雖然起步較晚,但發(fā)展勢頭迅猛,尤其是國內(nèi)巨大的基因庫資源,具有的比較優(yōu)勢無可匹敵”2005年,中國科學院啟動引進國外杰出人才的“百人計劃”,夏新界獲得資助,毅然舍棄美國孟山都公司的高職高薪,投向祖國懷抱!
回國后,他先后主持和參與了中科院、國家、湖南省各類科研項目15項最具爆炸性的是,對全球水稻育種界來說,一場極具創(chuàng)新意義的水稻新品種開啟的“颶風”即將來臨!
從實驗室到田間,一顆稻種創(chuàng)造的奇跡
2013年,一百畝巨型稻在常德西洞庭種植基地試種成功,畝產(chǎn)達1000公斤;2016年,夏新界課題組和湘豐集團合作,巨型稻產(chǎn)量再次實現(xiàn)1000公斤/畝這意味著,夏新界團隊已成功培育出產(chǎn)能穩(wěn)定的高生物量巨型水稻!
成功的背后是默默的付出和等待10余年來,數(shù)不清有多少個日日夜夜,經(jīng)歷了多少風風雨雨,經(jīng)過突變體篩選、遠緣雜交選育、分子標記定性改良等多種技術(shù)手段,夏新界團隊在實驗室先后培育出湘巨1號、湘巨2號等巨型水稻
“現(xiàn)在,經(jīng)過培育更新,第一代巨型稻畝產(chǎn)穩(wěn)定在1000公斤左右, 第二、三代巨型稻將更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì),且具更好的抗逆性,希望有一天我們能像種植小麥一樣種植巨型稻,減少對水的依敕性目前,研發(fā)工作進展順利”夏新界說由于巨型稻“身形高大”且產(chǎn)量不菲,很快作為水稻界的“奇葩”一路走紅,并獲得我國雜交水稻之父袁隆平院士及多位水稻專家的一致認同與贊許
為挖掘巨型稻增產(chǎn)潛力,夏新界課題組與袁隆平院士組建的國家雜交水稻工程研究技術(shù)中心聯(lián)合,通過多級雜交配種組合篩選技術(shù),開展巨型稻雜交組合超高產(chǎn)攻關(guān)研究
2016年11月,雙方在有“中國種植業(yè)硅谷”之稱的三亞水稻種植基地試種巨型稻,并結(jié)合“良種+良田+良法+良態(tài)”的“四良”配套技術(shù)的實施,利用海南冬季特有的光溫,生態(tài)、土壤環(huán)境等條件對育種材料進行加壓篩選,繁殖加代
同時,在湖南邵陽、株洲、長沙等地,課題組分別進行了試種,尤其是位于株洲的試種基地對研究海拔50米至100米巨型稻的種植,具有重大的科研價值
在株洲基地,時刻記者看到水肥充足,處于灌漿期的巨型稻株高超過1.8米,最高達到2.23米,中等身材的成年人走進稻田,一會兒就沒入“水稻森林”不見蹤影經(jīng)測算,一蔸巨型稻平均有35個左右的稻穗,每穗有的多達800粒稻谷,每千粒稻谷重在28克左右,預計畝產(chǎn)可達1000公斤左右
“此外,健壯結(jié)實的巨型稻抗病和抗倒伏能力強,病蟲害少,茂密的莖葉可為水產(chǎn)和蛙類動物提供類似林間的優(yōu)質(zhì)棲息地”基地負責人蔣海云告訴時刻記者
一般來說,稻稈越高的品種越易倒伏,巨型稻有何抗倒伏的秘訣夏新界介紹說:“利用優(yōu)勢強大的亞種間組合,使根系十分發(fā)達;稻穗要下垂,使重心下降;利用莖稈非常堅韌和基部節(jié)間短、粗、腳重頭輕的稻種資源;栽培時采取多蔸合植加大株距的方式,這樣多管齊下,就能選育出高度抗倒的超高產(chǎn)組合”
為保障我國糧食安全和減少貧困提供了新方案
“預測到2020年,我國稻米需求量比2010年要新增150億公斤以上,才能基本滿足人口增加對糧食的需求”在夏新界看來,當前我國耕地面積急劇減少,水稻種植面積基本已達上限的現(xiàn)狀下,提高單位面積產(chǎn)量是增加水稻總產(chǎn)量的唯一途徑
多年來,提高單位產(chǎn)量一直是全球水稻育種工作者的首要目標,以袁隆平院士為首的中國團隊一直走在前列
然而,水稻產(chǎn)量受其本身的總體量(生物量)的制約“要想在產(chǎn)量上有較大的突破,有必要培育出高生物量的水稻品種,并結(jié)合傳統(tǒng)育種手段與現(xiàn)代分子育種方法,以增加品種的產(chǎn)量潛力”這樣的想法,驅(qū)使夏新界投入十余年心血追尋水稻增產(chǎn)秘密
如今,巨型稻已成為夏新界課題組擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的超大生物量水稻新品種,位居全球水稻高產(chǎn)第一方陣
“下一代巨型稻的畝產(chǎn)目標,瞄準1200—1500公斤,通過種養(yǎng)結(jié)合立體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,實現(xiàn)每畝產(chǎn)出至少4萬元!”在夏新界的巨型稻發(fā)展藍圖中,瞄準中國農(nóng)業(yè)的短板,提高中國農(nóng)民的收入,改變中國農(nóng)村的面貌,一直是他決心回國并為之奮斗的最大“動力源”
中國式種養(yǎng)模式或“輸送”一帶一路
今年1月,中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長沙農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測研究站打造了30畝的“巨型稻―青蛙―泥鰍共生”稻田生態(tài)種養(yǎng)基地,實現(xiàn)青蛙、泥鰍等“和諧共處”,以挖掘巨型稻的產(chǎn)量潛力和生態(tài)效益
夏新界說,“這種新型種養(yǎng)模式,充分利用巨型稻的高桿、茂葉特性,營造優(yōu)質(zhì)棲息環(huán)境,利于青蛙、魚等自然生長,一種多得,尤其適合城市近郊觀光農(nóng)莊和農(nóng)家樂使用農(nóng)民采用這種模式,每畝產(chǎn)出可由目前的不足萬元,提高到4萬—10萬元”目前,夏新界課題組正與珠海方面展開合作,計劃在珠海種植100畝種養(yǎng)結(jié)合巨型稻生態(tài)種養(yǎng)示范田
展望巨型稻的未來,夏新界謹慎而樂觀,“巨型稻的成功培育和實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),只是一小步,離商業(yè)化和市場化還有很長的路要走但是,我相信,以巨型稻的優(yōu)良品質(zhì)和優(yōu)美外形,實現(xiàn)市場化目標指日可待尤其是通過‘一帶一路’,將巨型稻還有中國式的種養(yǎng)模式輸送給全球人民,是我們最大的期盼”
(紅網(wǎng)時刻記者 楊斌)
鏈接:夏新界博士簡介
夏新界本科畢業(yè)于湖南師范大學,1985年獲北京師范大學植物學碩士學位,1992年于加拿大University of Guelph 獲分子遺傳學博士學位
作為中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所首席研究員,作物耐逆境分子生態(tài)學研究中心原主任,夏新界在分子育種、基因克隆與調(diào)控、基因結(jié)構(gòu)與功能、基因啟動子、分子標記、基因組圖譜構(gòu)建以及作物遺傳轉(zhuǎn)化、分析等方面具有豐富的經(jīng)驗,先后在美國、加拿大多所大學和世界最大的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司孟山都 (Monsanto) 任職
夏新界先后在國內(nèi)外發(fā)表各類科研論文90余篇,其中SCI或同類論文50余篇,成功申請與獲得國家級發(fā)明專利20余項,國際發(fā)明專利(PCT)1項
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