目前,我國農業科技進步貢獻率超過64%。從裝備制造、品種選育到農藥處方的迭代,我國正成體系地開展科研攻關,為糧食和重要農產品保供帶來關鍵支撐。2026年一季度,農業農村部新增164家企業重點實驗室。其中,有這樣一家主攻作物新品種研發的企業,把育種時間縮短了50%。實驗室里的育種“加速度”從哪里來?
在這家育種企業里,加速育種的第一關是從一臺冰箱開始的。這是一臺超低溫冰箱,它的溫度常年保持在零下80°C左右。它的外壁上已經凝結上了一層冰,在這樣極致低溫的條件下,它保存的其實是基因編輯的關鍵工具——基因剪刀。打開一個大抽屜看到,它有很多小盒子排列,這里面一個個小瓶子里放的就是一個個剪刀。它的本質是一種工具酶,可以在蛋白質結構里去減掉那些不好的基因。而對于抗病蟲、高產這些好的基因會把它的功能放大。這樣就比傳統的雜交育種要減少很多的年限,不用再去一點點去種植出來去驗證,實現了這種加速的效果。
每年超70萬份種苗優中選優
來到加速育種的第二關,這些優良性狀的基因已經在這樣一個個的植物組織里面。要在這里給它培養生根出苗才能進行下一步的檢測。每年的培養量有多大?這樣薄薄一層培養基它的消耗量就在近百噸左右,每年有超過70萬份的種苗在這里優中選優。
育種過程中產生的海量性狀到底是不是育種專家想要的結果,光是檢測比對也是一項龐大的工程。而實驗室里的新設備把這個“考試”的過程也加快了。
農業農村部作物生物育種與新品種培育重點實驗室工程師尚永琪介紹,這一張分布著密密麻麻小孔的板子,每個小孔都放置了一份植物的DNA,總共有384份。這臺設備一天可以完成100多張這種板子的檢測,也就是說一天可以完成4萬多份樣本的檢測,極大加速篩選過程。
這里就到了最后一關,這些脫穎而出的好品種,最后都要種進這些集裝箱里來,真正種出來看它表現到底好不好。這些集裝箱相當于是人工氣候室,它全年模擬了適宜的生長環境。這里面種的是大豆,這個紫色的花已經冒出來了,它進入了開花期。因為在這個氣候室里,它擺脫了北方自然條件的限制,一年能種出4茬,相當于是把南繁搬進了企業園區,進一步加快了育種的進程。
企業負責人表示,育種加快的每一步,都是一個個操作臺上的科研人員一起走出來的。有的人每天重復一個夾取種子的動作上千次,有的人每天和幾十種害蟲打交道,只為分析新品種的抗蟲能力,他們每前進的一步都在推動新品種的誕生。
農業農村部作物生物育種與新品種培育重點實驗室市場負責人張明國表示,公司在創業的時候就考慮一句話,“你行中國行,你努力中國前進”。如果每個人每個組織都努力,這個行業就會進步;如果每一個行業都在努力,整個國家就會進步。他們現在有2000多名員工,60%是研發人員,每年大概拿出營收的20%投科研,整個研發強度不光在農業,包括高科技行業強度也是比較大的。
“靶向除蟲”新農藥取得突破
實驗室里走進田野的,不僅有良機良種,還有效果更好的新農藥——RNA農藥,也就是核酸生物農藥。相比化學農藥,它無毒、環保、精準,對人類和生態系統幾乎沒有負面影響。近日,農業農村部RNA生物農藥技術重點實驗室研發的我國首款RNA農藥已經結束公示期,擬獲批登記。這樣的農藥會給大田生產帶來什么變化?
實驗室負責人介紹,傳統的農藥是地毯式轟炸,在殺滅病蟲草害的同時,也會對益蟲和環境造成破壞。而新型的RNA農藥卻可以精準鎖定并阻斷病蟲草害的關鍵基因,同時不會對環境造成影響。
農業農村部RNA生物農藥技術重點實驗室主任唐雪明介紹,褐飛虱是我國最重要的主糧水稻里面一種重大的害蟲。褐飛虱一個非常重要的特點是,它是刺吸式口器的害蟲,它的這個口器可以插到水稻的莖稈當中去,吸食汁液影響水稻生長。而RNA設計,針對了褐飛虱的這個生理特征,封閉住它的口器,不讓它張嘴,它就餓死了。
實驗室的植保間里,擺滿了各種各樣的農作物,感染了不同的病蟲草害。研究團隊需要通過對照實驗,篩選出最合適的基因靶點來精準打擊。
據聯合國糧農組織統計,目前,全球每年約有40%的農作物因植物病蟲害而受損。根據測算,RNA農藥的平均防治效果要比傳統農藥高20%。目前,實驗室已經完成了RNA農藥從0到1的研發階段。接下來,研究團隊將搭建一條完全自主可控的RNA農藥規模化生物制造生產線。
科技創新引領農業大國邁向農業強國
一個個重點實驗室,聚焦糧食、種業、耕地等農業重大問題,瞄準生物育種、人工智能等前沿領域,為農業科技創新提供了重要支撐。
目前,我國登記的生物農藥品種達到179個,涉及產品2500多個,品種和產品數量均較10年前翻番。而在種業創新上,選育出一批高產優質水稻、抗赤霉病小麥、耐密宜機收玉米、高油高產大豆等優良品種。我國農作物自主選育品種面積占比超過95%,實現了“中國糧”主要用“中國種”。一項項技術突破、一個個優異種源,正以科創之力加速農業現代化步伐。
轉自:央視網
【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品,轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”,違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊,僅代表作者個人觀點,不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系:010-65363056。
延伸閱讀