農(nóng)業(yè)強國是社會主義現(xiàn)代化強國的根基。在全面推進鄉(xiāng)村振興、大力推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強國的戰(zhàn)略進程中,形成了一股惹人注目的“深圳力量”。利用產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、創(chuàng)新、人才、貿(mào)易、開放等優(yōu)勢,深圳在對口協(xié)作實踐和市場經(jīng)濟發(fā)展中主動作為,緊緊圍繞全國全省所需,盡深圳所能,開拓新領(lǐng)域,找準(zhǔn)發(fā)力點,努力為全國全省農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化貢獻深圳力量。深圳特區(qū)報、讀特客戶端擷取部分故事,推出系列報道,敬請垂注。
豐收時節(jié),新疆喀什帕哈太克里鄉(xiāng)一片金色海洋。望著翻滾的稻浪,農(nóng)戶吐哈提·熱依穆高興地說:“自從2019年種上海水稻后,每年多了上萬元收入。深圳的水稻專家在田里手把手,教我怎么把稻子種好、怎么讓產(chǎn)量更高?!?/p>
貧瘠的鹽堿地,變成了畝產(chǎn)500公斤的稻田。一粒來自深圳的種子,創(chuàng)造了荒漠的農(nóng)業(yè)奇跡。由中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所選育的海水稻種,目前已在新疆、內(nèi)蒙古、黑龍江、山東、江蘇、廣東等地的鹽堿地安家落戶,推廣種植面積達50萬畝。
深圳科研院所和科技企業(yè)圍繞農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、種源自主可控等國家重大戰(zhàn)略需求,積極開展種業(yè)創(chuàng)新攻關(guān),培育的優(yōu)良品種在全國數(shù)百萬畝農(nóng)田開花結(jié)果,用科技力量助力農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),為國家糧食安全和耕地動態(tài)平衡貢獻深圳智慧。
鹽堿地傳來陣陣蛙聲
吐哈提·熱依穆一家,祖祖輩輩生活在喀什帕鄉(xiāng)。這里是一片鹽堿地。地上覆蓋著一層“白霜”,散落著干干的駱駝刺。
2018年5月底,中國農(nóng)科院深圳基因組所海水稻項目組組長楊記磙,受深圳援疆前方指揮部的邀請,帶著團隊和6個海水稻品種來到這里。眼前的一片白茫茫土地,讓他心里直犯嘀咕:“這么重度的鹽堿地,種子能活嗎?”
“我們培育的海水稻是對耐鹽堿水稻的形象稱呼,能在10‰鹽度含量的鹽堿地上存活,是我國特有的珍稀水稻種質(zhì)資源,被評價為繼雜交稻之后水稻行業(yè)的又一革命性突破?!睏钣涰藜仁琼椖拷M的組長,也是基因組所科技成果轉(zhuǎn)化企業(yè)——中農(nóng)海稻(深圳)生物科技有限公司的創(chuàng)始人兼董事長。來喀什前,項目組只在興安盟、大慶、湛江等地的輕度鹽堿地成功試種過海水稻。
楊記磙團隊選擇一處PH值達10.5的重度鹽堿地、一處帕鄉(xiāng)的輕度鹽堿地,播種,等待。
第10天,楊記磙收到深圳援疆干部傳來的喜訊:“海水稻發(fā)芽了,長度有好幾厘米?!?/p>
“大家都很激動,我們有了更大把握在喀什種成海水稻了。”接下來幾個月,楊記磙團隊多次赴喀什,指導(dǎo)海水稻種植,看著秧苗一天天長高。更令他們欣喜的是,海水稻生態(tài)修復(fù)作用明顯,夏天中期測評時,田間竟傳來陣陣蛙聲。
當(dāng)年10月,楊記磙團隊邀請多位國際國內(nèi)有重要影響力的水稻育種專家現(xiàn)場參與測產(chǎn):重度鹽堿地畝產(chǎn)100到150公斤;輕度鹽堿地畝產(chǎn)達400公斤,比當(dāng)?shù)仄贩N多出100公斤。
“這可以說是一次重大突破。海水稻首次在西部重度鹽堿地環(huán)境,完成從種子到種子的生命周期?!睏钣涰拚f,從2019年起,在深圳援疆前方指揮部的支持下,海水稻在喀什大規(guī)模推廣,2022年種植面積達1.3萬畝,畝產(chǎn)超500公斤。
近年來,深圳海水稻新品種研發(fā)步履不停。截至目前,基因組所與中農(nóng)海稻公司聯(lián)合共建的鹽堿稻(海水稻)研究中心,擁有287份海水稻種質(zhì)資源材料,選育了24個表現(xiàn)優(yōu)秀的海水稻耐鹽堿新品系,4個品種通過國家審定,并在不同生態(tài)區(qū)構(gòu)建了育種實驗體系。
“中國有15億畝鹽堿地,其中5億畝可通過生態(tài)修復(fù)種植海水稻,這能讓中國農(nóng)田增加近1/3?!睏钣涰薷嬖V記者,中農(nóng)海稻2018年發(fā)起了“海水稻國家生態(tài)糧倉”項目,目標(biāo)是用10年時間推廣種植1億畝海水稻,為我國新增1000萬畝耕地、增產(chǎn)水稻50億斤和優(yōu)質(zhì)牧草1億噸。
從實驗室走上餐桌
1月底,韶關(guān)始興縣河口村菜籃子基地里,一串串玲瓏剔透的番茄鑲嵌在一株株蔥郁的枝葉上。農(nóng)民們正忙著采摘、裝筐、打包,運往大灣區(qū),成為人們餐桌上的美食。
這些番茄有一個動聽的名字——“深愛”。近40畝番茄園中,種植著“深愛1號”“深愛3號”“深愛5號”“深愛7號”等多個品種。每個品種各有特色。它們是基因組所將科研成果產(chǎn)業(yè)化、將種子從實驗室端上餐桌的又一實踐。
我國是全球最大的番茄生產(chǎn)國,番茄產(chǎn)量持續(xù)增長。2017年,基因組所的經(jīng)濟作物的全基因組設(shè)計育種創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn),長期的高產(chǎn)選擇育種過程,使番茄失去了原有的風(fēng)味。
為了找回“兒時的番茄味”,研究團隊通過基因組學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)手段,成功找到影響番茄風(fēng)味的33種關(guān)鍵物質(zhì)。該研究成果以封面文章形式,發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上。
基因組所所長助理阮玨說,“深愛”系列番茄,就是基因組所培育的科技產(chǎn)業(yè)化成果,目前已培育至15號,并在深圳、韶關(guān)、河源、廣西巴馬等地開展推廣合作,累計推廣種植面積超過300畝。
去年6月8日,《自然》(Nature)雜志在線發(fā)表了基因組所科研團隊的兩項研究成果,一項是“深愛”育種成果,另一項是“野生與栽培馬鈴薯的基因組進化與多樣性”。后者為馬鈴薯雜交改良提供了重要指導(dǎo)。
“馬鈴薯是世界第三大主糧作物。與其他作物不同,馬鈴薯不靠種子繁殖,而是靠薯塊進行無性繁殖。這導(dǎo)致馬鈴薯繁殖系數(shù)低、種植成本高、容易病蟲害,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展存在障礙?!比瞰k透露,基因組所聯(lián)合國內(nèi)外優(yōu)勢單位發(fā)起“優(yōu)薯計劃”,用馬鈴薯二倍體替代四倍體育種,并用雜交種子繁殖替代薯塊繁殖。這是馬鈴薯育種繁殖的新底層技術(shù),有助于保障國家糧食安全。
“優(yōu)薯計劃”解決了馬鈴薯繁育難題,將育種周期從10至15年縮短為3至5年,同時將繁殖系數(shù)提高1000倍,可為我國每年節(jié)省1000萬畝種薯繁育用地,并解決1000萬噸種薯儲運的難題。
袁隆平院士生前曾對此給予高度評價:“馬鈴薯雜交種子繁殖技術(shù)是顛覆性創(chuàng)新,將帶來馬鈴薯的綠色革命?!?/p>
講述種業(yè)“春天的故事”
“在深圳做農(nóng)業(yè)科研,農(nóng)田等基礎(chǔ)條件并不算好,但政府對農(nóng)業(yè)科研項目的支持力度大,又有良好的科研生態(tài)環(huán)境,科研人員能潛心做研究?!被蚪M所副研究員陳凱告訴記者,他2013年博士畢業(yè)后加入基因組所,一直從事水稻全基因組分子設(shè)計育種方面的研究,在深圳收獲很大。
前不久,基因組所同時獲批的5個國審水稻新品種,均是陳凱所在的徐建龍團隊的生物育種成果。
“我們利用自主選育的新型兩系不育系‘春199S’為母本,用5年時間選育出‘春兩優(yōu)512’等5個‘春’系列雜交稻新品種,其中三個已完成成果轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)讓合同金額總計500萬元。”陳凱說,課題組選育的水稻新品種通過國家、省級品種審定已有25個,均以“春”字命名。
“我們課題組處在改革開放的前沿陣地,近年來在深圳的優(yōu)惠政策扶持下,得到了快速發(fā)展。用‘春’字命名,就是希望在深圳繼續(xù)講述關(guān)于育種的‘春天的故事’?!?/p>
“培育好種子,打好種業(yè)翻身仗?!被蚪M所以此為使命。自2014年成立以來,基因組所積極推動生物育種變革,重點布局全基因組設(shè)計育種、基因編輯育種、人工智能育種等前沿技術(shù),打造出國際領(lǐng)先的“種質(zhì)資源收集—基因組測序和分析—功能基因挖掘—分子設(shè)計育種”全鏈條創(chuàng)新平臺,在番茄、黃瓜、水稻、馬鈴薯、豬等育種基礎(chǔ)研究和品種培育方面,取得了一系列成果。
“中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所連續(xù)3年的自然指數(shù)排名,居全國農(nóng)業(yè)類科研院所第一名。這些成就與深圳在科研資金、人才政策等方面的大力支持是分不開的?!比瞰k說。
短評
為種業(yè)振興貢獻更多深圳智慧
種子被譽為農(nóng)業(yè)“芯片”,關(guān)系著中國人的飯碗安全。一粒種子可以改變世界,一項技術(shù)能夠創(chuàng)造奇跡。
成立不到9年的中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組所,運用生物育種、全基因組設(shè)計育種、基因編輯育種、人工智能育種、合成生物學(xué)育種等前沿育種技術(shù),積極開展種業(yè)科技創(chuàng)新攻關(guān),實現(xiàn)了水稻、馬鈴薯等多個重要農(nóng)作物育種的重大突破。同時,強化產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,不斷將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,賦能農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化,為保障國家糧食安全、維持耕地動態(tài)平衡提供深圳方案、貢獻深圳智慧。
近年來,深圳相繼引進一批國際國內(nèi)知名的生物育種創(chuàng)新團隊,培育出一批具有影響力的農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新載體,涌現(xiàn)出一批實力雄厚、輻射帶動作用強的農(nóng)業(yè)科技企業(yè)。目前,深圳已成為我國生物育種重鎮(zhèn),形成了較強的種業(yè)創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化推廣能力。
把種業(yè)振興行動切實抓出成效,把當(dāng)家品種牢牢攥在自己手里。這是全面推進鄉(xiāng)村振興、加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強國的一項重要任務(wù)。具備良好種業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)的深圳,在國家種業(yè)科技自立自強篳路藍縷的征途上,當(dāng)挑重?fù)?dān)、斬荊棘、作表率。這是先行示范區(qū)該有的樣子。
(受訪單位供圖)