点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“小粒种”破解杂交水稻产业化之困
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

“小粒种”破解杂交水稻产业化之困

来源:科技日报2022-11-25 09:43

  11月23日,长沙,湖南省农科院杂交水稻研究中心二楼的办公室里,主任唐文帮正专注地瞅着桌上并排放着的三捧谷粒。

  “这里面有个创新品种,在种业市场里很火爆。”见到走进来的科技日报记者,唐文帮笑呵呵地指着其中一捧谷粒说。

  仔细观察,这捧谷粒的确与众不同,个头仅有另外两捧的一半。

  “不要小看它,它‘生’出的‘娃’可正常呢。”唐文帮介绍。

  “小粒种,大粒稻”——就是这个不起眼的“小个子”品种,可以完美匹配我国现有“种情”,实现全程机械化制种与种植。在有效降低农户用种成本的同时,它还能让杂交水稻更高产、更优质。

  降低用种成本,他打起“小”算盘

  杂交水稻,被联合国粮农组织列为解决发展中国家粮食短缺问题的首选技术。在以袁隆平院士为首的科研人员的不懈努力下,我国杂交水稻技术长期保持世界领先,种植面积也一度呈增长态势。但近年来,杂交水稻种植面积开始“缩水”。

  一方面,水稻种植方式正朝着规模化、机械化快速转型。轻简化的栽培方式,使农田用种量增加了约3倍。另一方面,杂交稻制种仍沿袭传统人力模式,跟不上种植全程机械化的节奏。

  制种成本高,种植用种量不减反增,带来了农民种植成本的较快增长,也成为制约杂交水稻面积扩大和可持续发展之困。要想解困,只能从降低制种成本、减少种植用种量两个途径入手。

  2009年,唐文帮打起“小”算盘:研发一种可结出大粒稻谷的“小粒种”,既降低制种成本,又减少用种量。彼时,他还是湖南农业大学的一名教授。

  “在我之前也有专家提出‘小粒种’设想,但他们设想的‘小粒种’,只比普通品种小一点。从产业化角度,我认为只有和普通品种大小有明显区分,才能显著降低用种量。”唐文帮说。

  设想很丰满,验证很骨感。“小”到什么程度,团队走了不少弯路。

  最初,唐文帮一度认为种子越小越好。为找到“越小越好”的不育系(“母本”)材料,他们跑到全国各地去寻觅。

  众里寻“她”千百度,看“天色”觅得小粒不育系

  寻常育种,都在大太阳下进行。对“小粒种”而言,太阳光线太烈反而不利于找到种质材料。于是,团队每天第一件事,就是“看天色”。“逮”着阴天或下雨天,他们立刻全副武装钻到田地里。

  终于,他们找到了一个赛一个“小”的不育系材料。普通杂交稻种子的千粒重(1000颗种子的重量)约为25—26克。唐文帮团队找到的最小不育系种质资源,千粒重仅有7—8克。

  但经过两三年的探索和实践,他们发现,“完美千粒重”并非越小越好,而应在13到15克之间。

  “现在不管什么品种,我瞅一眼就能估摸出它们的‘千粒重’,但当时却很艰难。”唐文帮回忆。每年,团队要完成上万份育种材料的搜集,并对它们逐一进行千粒重测量。方法“简单粗暴”:凭人工,从每份材料中数出一千颗种子,再称重记录。“十几个人同时干,都要花一个多月,这个过程很痛苦,甚至有点‘不堪回首’。”

  在这种枯燥无味的“往复”中,唐文帮遇到了“粒形特别漂亮”的“她”——“2014年10月,我们在云南保山寻到了‘她’。基于对‘她’的遗传改良,我们培育了第一个小粒两系不育系。”

  制种机械化,帮母本“找对象”

  传统杂交稻制种,采用“一行父本间隔8—10行母本”的人工种植方式。“小粒种”要实现机械化混播混收(即父本母本混合播种,育成的种子与父本混合收割)的目标,就只有在它与其父本存在个体上大小的显著差异时,才能实现。因此,它的“亲爹”只能是“大个儿”。

  “大部分普通种子的父本,有现成的材料资源。但‘小粒种’只能根据每个母本的特点,为她单独‘培育对象’。所以,创制父本是研究中的另一难点。”唐文帮说。

  2019年,团队培育出的第一个“小粒种”杂交稻品种通过国家审定。这期间,他们还发明了基于粒厚的机械分选技术,研制了专业分选机械,完成了制种机械化过程里的“机械”研究。

  通过创立小粒型不育系高效制种新体系,团队开辟了杂交水稻全程机械化制种新途径。与传统制种方式相比,“小粒种”制种效益提高了36.3%以上。

  截至目前,项目成果累计示范推广323.5万亩。按每亩节省用种成本37.5元计算,共计节约1.21亿元,助力增产稻谷9453.9万公斤,新增社会效益3.76亿元。

  降低种植难度,给“小粒种”穿上“糖衣”

  “小粒种”在产业化中,有着肉眼可见的优势:制种全程机械化,有效降低了制种成本;大小仅为普通种的一半左右,增加了一倍“繁殖系数”(一斤种子可繁殖的苗数)。普通种子发芽成苗率80%左右即达标,“小粒种”成苗率高达90%。

  可这还不够完美。为进一步降低种植难度,唐文帮联合广东农科院专家,为种子“穿”上了“糖衣”:将种子与肥料、病虫防治、除草药物等混合制造成“丸粒”。如此一来,在种植更为“傻瓜化”的同时,还比常规种植方式更节约药物成本及人工费用。

  不久前,唐文帮在线上参加了在联合国粮农组织首届全球可持续植物生产大会。在这场聚焦全球可持续植物生产战略方向和技术发展经验的盛会上,他分享了《杂交水稻与全球粮食安全》的专题报告。

  我国杂交水稻的创新思维,又一次引发了全球专家的广泛讨论。

  “党的二十大报告强调,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。”谈起下一步的打算,唐文帮说,“我们的研究,要始终朝着这个目标前进!”(俞慧友)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第二十二届中国·满洲里中俄蒙国际冰雪节开幕

  • 四川青峪口水库首台发电机组启动安装

独家策划

推荐阅读
由我国多家研发单位联合完成的两项降糖减重药物Ⅲ期临床研究成果,北京时间18日在线发表于国际科学顶级学术期刊《自然》(《Nature》)。
2025-12-19 09:51
一个国际团队12月17日发表于《自然》的研究显示,70岁以上人群中,近1/10患有阿尔茨海默病。
2025-12-19 09:51
近日,“大国重器”中国天眼(FAST)又传来好消息。截至2025年11月5日,它已发现脉冲星1170颗,远超同期其他望远镜发现总数。
2025-12-19 09:48
国家自然科学基金重大非共识项目日前正式启动试点,首批遴选出3项建议资助项目,支持科研人员在国际科技竞争“无人区”开辟研究方向。
2025-12-19 09:47
《物理世界》日前公布“2025年度十大科学突破”榜单,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。
2025-12-19 09:45
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
加载更多