目前,我國農業(yè)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。
育種時間縮短50%,加速度從哪里來?
今年一季度,農業(yè)農村部新增164家企業(yè)重點實驗室,其中有這樣一家主攻作物新品種研發(fā)的企業(yè),把育種時間縮短了50%。實驗室里的育種“加速度”從哪里來?一起揭秘。
總臺央視記者 陳博:在這家育種企業(yè)里,加速育種的第一關,從一臺冰箱開始。這臺超低溫冰箱,溫度常年保持在零下80℃左右,它保存的是基因編輯的關鍵工具——基因剪刀。它本質是一種工具酶,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。這樣比傳統(tǒng)雜交育種要減少很多年限。

來到加速育種的第二關,優(yōu)良性狀的基因已經在植物組織里,要培養(yǎng)其生根出苗才能進行下一步檢測。這樣薄薄一層培養(yǎng)基,光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(yōu)中選優(yōu)。

育種過程中產生的海量性狀,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”過程也加快了。

來到最后一關,這些脫穎而出的好品種,最后都要種進集裝箱里。這些集裝箱相當于人工氣候室,全年模擬適宜的生長環(huán)境,進一步加快育種的進程。

企業(yè)負責人告訴記者,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。
“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(huán)保、精準,對人類和生態(tài)系統(tǒng)幾乎沒有負面影響。近日,農業(yè)農村部RNA生物農藥技術重點實驗室研發(fā)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?一起走進實驗室探訪。
實驗室負責人告訴記者,傳統(tǒng)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(huán)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(huán)境造成影響。

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(jù)聯(lián)合國糧農組織統(tǒng)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(jù)測算,RNA農藥的平均防治效果要比傳統(tǒng)農藥高20%。目前,實驗室已經完成了RNA農藥從0到1的研發(fā)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(guī)?;镏圃焐a線。
科技創(chuàng)新引領農業(yè)大國邁向農業(yè)強國
一個個重點實驗室,聚焦糧食、種業(yè)、耕地等農業(yè)重大問題,瞄準生物育種、人工智能等前沿領域,為農業(yè)科技創(chuàng)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(shù)量均較10年前翻番。而在種業(yè)創(chuàng)新上,選育出一批高產優(yōu)質水稻、抗赤霉病小麥、耐密宜機收玉米、高油高產大豆等優(yōu)良品種。我國農作物自主選育品種面積占比超過95%,實現(xiàn)了“中國糧”主要用“中國種”。
一項項技術突破、一個個優(yōu)異種源,正以科創(chuàng)之力加速農業(yè)現(xiàn)代化步伐。
(總臺央視記者 王凱博 陳博 宋建春 王偉 柳棟)