◎本报记者 刘昊
种业是农业的“芯片”,关乎农业生产命脉。对于甘蔗产业发展来说,种业究竟有多重要?
“种业是甘蔗产业发展的基石,对产业发展贡献高达60%。”7月1日,在广西南宁举办的首届现代生物育种与甘蔗育种升级高端论坛上,国家糖料产业技术体系首席科学家张跃彬研究员给出了答案。
甘蔗是我国传统的重要经济作物之一。数据显示,新中国成立以来,我国先后完成了5次品种改良更新,平均每次约提高单产1吨,提高蔗糖分1个百分点,显著促进了我国糖业发展。
多年来,我国甘蔗种植已实现了种源自主,但研究水平相比主要作物较为滞后,育种材料血缘狭窄,难以实现突破性品种选育。“甘蔗现代主栽品种的遗传背景十分狭窄。种植多年后,品种退化严重,不耐冷不耐寒、易感黑穗病表现比较突出。”亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室主任、广西大学甘蔗生物育种创新团队负责人张积森说。
当前,随着生物技术的不断发展,基因编辑技术、全基因组选择育种、基因组学等育种新技术不断发展并应用,为甘蔗育种带来了新的机遇。
针对传统育种时间长、性状不精确、抗病虫害不强等现状,巴西等蔗糖主产国在10年前启动了bt转基因育种,5年前育成了一系列转基因品种。
“基因组编辑是生命科学的革命性技术。”中国科学院微生物研究所研究员叶健认为,甘蔗是遗传背景复杂的高多倍体植物,传统杂交育种面临巨大挑战,精准的基因组编辑技术为甘蔗遗传改良提供了良好机遇。
他表示,由中国科学院微生物研究所等组成的科研团队,以高产量高糖分甘蔗新品种培育为目标,目前初步建立了甘蔗基因组编辑方法,为后续高效基因组编辑平台的建立奠定了基础。
作为国内甘蔗优良新品种选育的主导力量,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室已选育登记了43个甘蔗新品种,在全国范围内推广种植面积超过甘蔗种植面积的65%。
“基因组学是甘蔗生物育种研究重要科学问题的关键工具。”长期从事甘蔗基因组学与分子育种研究的张积森表示,要加强基因组学和生物技术应用,探索中国甘蔗新品种升级之路。
作为中国重要的甘蔗产区,广西甘蔗种植面积、蔗糖产量均占全国的65%左右。“如何科学有效地运用生物技术手段进行育种,在品质、产量、抗病性、宜机化等方面提升甘蔗品种的整体水平,是广西甘蔗种业发展面临的重大课题。”广西糖业发展办公室主任李文纲说。
与会专家认为,甘蔗生物育种应针对产业发展中的重大问题,提高育种效率和品种质量;利用基因编辑、全基因组选择育种等新技术对甘蔗进行改良,推动高产、高糖、高抗、强宿根性、宜机性等性状协同改良甘蔗种质创新与重大突破性新品种更新换代;坚持“政产学研金”相结合,出台政策鼓励良种应用推广,保障国家、蔗农和糖企利益,全面推进乡村振兴,确保国家食糖供给安全。
“甘蔗生物育种的时代已经到来,要继续向科学要答案,利用先进育种新技术,实现甘蔗育种从2.0时代到4.0时代的跨越。”中国科学院微生物研究所所长钱韦说。