中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络视听广播节目许可证（0107190）（京ICP040090） 氮肥减量30%水稻产量稳定；小麦拥有抵御白粉病和赤霉病的“免疫盾”；使鲫鱼抗病能力更强，生长更快，还有可能彻底消除烦人的刺……这些成果来自于中科院甲类试点项目“精准种子设计与创制”（以下简称“种子工程”）。 “我们实现了全链条的突破，可以概括为‘三消息’——新理论、新技术、新产品。”中国科学院院士、种子工程首席科学家李家阳表示，种子工程于2019年11月启动，中科院已与国内外30家有用单位合作。学院共同攻关。围绕水稻、小麦等主要农作物和鱼类等动物，目标是解决我国粮食安全和农业发展的主要问题——新品种产量增加10%至20%，化肥、农药等投入减少15%至20%，损失减少2%至15%。种子是“农业芯片”。设计与育种的精准大游戏现在在科技工作者手中打得非常成功。种子科学家的任务是找到问题的根源，即从生命的最低层次——基因中寻找答案。 “我们的目标是让水稻‘少吃多产’。”中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员钟康向记者解释。中国科学院遗传与发育生物学研究所储成才研究员团队中国科学院克隆了一个关键基因OsTCP19。这个“基因钥匙”可以显着提高水稻的氮素利用效率。这在实践中意味着什么？ “‘瘦身’不减产！”中康提供了数据。 “携带该基因的水稻在氮肥用量减少20%~30%的情况下仍能保持稳定的产量。” “理论上这一突破为解决我国农业长期面临的化肥过量使用问题提供了一条切实可行的生物路径。”中国科学院院士、福建省农业科学院研究员谢华安评价道。小麦白粉病和赤霉病被称为“无声杀手”，常常导致严重的产量损失。寻找有效的抗病基因一直是育种界的难题。如何解决问题？科技工作者着眼于当地丰富的资源。 “我们发现了一个“抗白粉病的重要基因Pm24。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员刘志勇介绍说，团队利用Pm24基因打造了新的高产抗病种质，分发给相关育种单位，为小麦主产区打造了一道看得见的病害屏障。科学，利用抗赤霉病新模块，成功选育了抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”，该品种的推广效果非常直观：由于抗病能力强，田间农药使用量大幅减少，截止目前，“中科166”累计推广面积已达近150万公顷，为深加工食品的安全形成了一张密密麻麻的防护网。编辑“驯化”育种，用“导航”寻找优良基因，如何精准高效地结合，打造完美新品种？这需要全新的育种技术。在实际育种过程中，往往很难同时达到良好的抗病性和高产性。 “抗病高产”曾被称为育种魔咒。为此，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞团队自主研发了多项基因组编辑技术。利用一系列复杂的“分子剪刀”，该团队迅速创造了新的小麦种质，该种质既高度抗白粉病又高产。 “这项技术的重要性使我们能够直接精确地改变基因，而不仅仅是依靠传统的杂交和运气，”高彩霞说。 2024年，基于该技术培育的产品将获得我国第一粮食作物基因编辑生产应用安全证书，标志着该技术从研发到产业化应用迈出了重要一步。如果说基因编辑是对现有品种的改良，那么李家阳团队正在做的则是一件更具开创性的事情——“从头开始驯化”。研究小组选择了异源四倍体水稻，其中含有大量抗逆基因。但由于其籽粒尺寸小、花期短，无法适应农业生产，抗逆抗病基因丰富，直接利用起来非常困难。”李家阳说，他们从无到有设计了驯化路线，攻克了遗传转化、基因组注释等一系列技术难题，在短短几年内完成了数千年的自然驯化，最终成功创制了四倍体水稻新材料，国际同行对此赞不绝口。为“开启人类新农业文明”、为全球粮食安全提供战略技术储备。 “未来，能否抢占种业技术领先高度，不仅取决于我们是否拥有后备资源，更取决于我们是否已经形成了自主领先的种业生产体系和创新生态系统。”中国科学院可持续发展科技局局长薛强表示，种业专项成果的战略重要性。谷仓里摆满了各种新型餐桌，技术突破陆续走上餐桌，最终到达田野。在湖南的稻田里，大农户对“中科发早晶”系列大米赞不绝口：“不仅产量高，米质也好，卖得好”。“价格很高。”在湖北某水产养殖基地，负责人看着湖里生长速度快的“中科发早晶”稻米。6”鲫鱼苗得到了回报：“长得快，病少，节省了饲料，增加了利润。”可喜的是，专项种子工程实施以来，6人中已培育出37个主导品种，实现了“一增两减”的目标。李家阳团队培育的“中科发”水稻系列是精准设计育种实践的典型代表。在东北稻区，“中科发5号”表现显着：与当地主要种植的优质品种相比，可增产20%以上；条件较差的盐碱地，亩产超过600斤；而且，它不仅产量高，而且稻米品质好。荣获国家优质大米口感品质评比金奖。市场给予了r实际反馈：2024年，“中科发5号”跻身全国常规稻推广区前五名。在南方双季稻区，“中科发早晶1号”解决了另一个痛点——实现了我国双季早粳稻品种的突破，提前2至3个月推出优质新粳米，让消费者吃上去年的新粳米。当然，种子项目的成果不仅限于主要农作物。针对我国大豆进口依赖度较高的行业痛点，中国科学院遗传与发育生物学研究所田志熙团队绘制了领先的大豆图形结构泛基因组图谱，并开发了多维组学数据库SoyOmics。借助这些工具辅助精准设计，专项种子团队成功培育出“科豆”、“Doof S”等10个高产营养大豆新品种。在水产养殖领域，精准设计育种也展现出巨大潜力。中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员桂建芳团队首次提出了鱼类“双倍体”的概念，建立了设计育种技术体系。相比于粗放养殖的“中科3号”，该团队的新型异种银鲫鱼新候选种“中科3号”。 6”生长速度平均提高25.0%，养殖成活率平均提高66.5%，饲料效率平均提高20.1%。“经过多年的研究，我们实现了从‘跟随’、‘并列’到部分‘领先’的跨越。但这仅仅是开始。 “未来的种子会更高产、更有营养、更节水、更抗灾。”李家阳说。中国种业将走向什么样的未来？他的答案在于下一个更智能的“农业芯片”。 （本报记者 崔兴义）