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野生稻:水稻育种业的新希望
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出处:见正文 发布时间:2003-12-3 9:40:41 (原作发表时间:2003年11月29日)

    水稻是世界上2/3人口的主粮,在全球人口不断增长的巨大压力下,世界各国对水稻的需求量也不断增加。据统计资料显示,2000年全世界的稻米消费量为5.8亿多吨,到2012年全球对稻米的需求量将增加到6.6亿多吨。

    在目前全球水稻种植面积难以增加、水资源严重匮乏和大量农村劳动力流失等诸多不利的条件下,培育高产优质的水稻新品种,提高水稻单位面积产量将对保障未来粮食安全具有十分重要的意义。有关农业专家表示,野生稻丰富的基因资源将成为解决水稻育种难题的“钥匙”,将为水稻育种开拓新的天地。

    1. 野生稻资源中存在水稻育种的未来

     野生稻是现代栽培稻的始祖。古人类早就开始将野生稻逐步培育成现代栽培稻,当时看似无用的基因也在不断的选育中逐步丧失,可这些丢失的基因正是解决目前水稻生产难题的“宝藏”。

    中国农业大学一项最新的联合对比研究表明,现代栽培稻相对普通野生稻,丢失了约1/3的等位基因和一半的基因型,其中包括了大量优异基因,有抗病虫、抗杂草及抗逆基因,也有高效营养基因和高产优质基因。

    据育种专家介绍,野生稻优异基因在实验对比中表现出来的优势十分明显。土壤缺磷是世界性难题,我国有2/3的耕地缺磷,在水田中大量施用磷肥会造成严重污染,但我国一些野生稻却能够在低磷的环境下健康生长。有的野生稻稻谷中蛋白质含量还高达17%以上;有的野生稻在零下十几度的低温下还能存活;还有的野生稻能够抵御各种病毒的侵袭,如疣粒野生稻对白叶枯病接近免疫。20世纪70年代在东南亚严重危害水稻生产的矮缩病就是利用野生稻才得到解决。

    2. 利用野生稻育种解决吃饭难题

     没有野生稻就没有中国的杂交水稻事业。1973年,“杂交稻之父”袁隆平利用在海南发现的一株花粉败育普通野生稻,成功培育出杂交水稻,掀起了水稻生产的“第二次绿色革命”,中国水稻育种和生产从此走向世界。目前杂交稻在我国累计推广面积达38亿亩,增产稻谷3600亿公斤。中国工程院院士董玉琛说,野生稻不育种质资源的成功利用,对解决当时10多亿人口的吃饭问题贡献巨大。

    目前,我国野生稻资源的开发和利用正朝深层次发展,现代生物技术也纷纷应用到野生稻开发领域。20世纪90年代以来,一大批含有野生稻优异种质的水稻优良品种在生产上获得应用。

    3. 野生稻育种业将蒸蒸日上

     当前世界各国都在野生稻里寻找失落的“宝藏”——各种优异基因,野生稻资源的保护与开发成了水稻育种领域的竞争焦点之一。据不完全统计,到2002年底,全世界已有307项有关水稻生物技术的专利获得批准,其中相当部分是来自对野生稻的研究成果。

     我国是水稻生产大国,野生稻遗传资源对我国的水稻育种、生产和粮食安全具有十分重要的意义。目前利用野生稻资源,采用现代生物技术开发新的高效高产水稻新品种的条件比任何时候都完备。

     首先从经济价值考虑,巨大的市场已经存在。据最新资料统计,仅在亚洲,对水稻的需求量到2010年就将增长25%,这意味着目前5吨/公顷的平均产量必须增加到8吨/公顷。但目前水稻栽培条件不是最佳,可供利用的土地将由于城市的增长而减少。因此,开发野生稻获得新的水稻品种,将在未来的育种行业中获得广阔的市场。

    其次,水稻漫长的历史进化过程证明,野生稻种的基因组对人类没有致病性基因。因此,利用野生稻优异基因培育出的栽培稻新品种是基因安全性最高的农作物。相对于转基因大豆等农产品,野生稻培育的水稻更容易为人们接受,并将获得其它转基因农作物因人们抵制而留下的市场份额。

     最后,开发野生稻资源的技术日益成熟。目前水稻已成为基因组研究的模式系统,因为水稻是禾本科中最小的基因组,在2002年水稻全基因组测序就已基本完成,这为野生稻优异基因的有效利用奠定了基础。(来源:《濠泷桴报》)

    

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