良种对农业产业发展至关重要,其关键之一在于突破性优异种质资源发掘与利用。玉米是我国第一大粮食作物,年产量占全国粮食总产量约四成。什么是工程化育种体系?构建全球数量最大的玉米标准DNA指纹库有何意义?日前,北京市农林科学院玉米首席科学家、首批“北京市先进科技工作者”赵久然就相关问题接受新华网采访。
新华网:请您介绍一下什么是工程化育种体系?
赵久然:工程化育种是一个连续的、漫长且复杂的过程。工程化育种即将育种工作分为不同模块和阶段,分别由不同的负责人执行,最后再将各部分整合为一个有机整体。
工程化育种体系有五个模块,第一个模块是高大严选系,第二是配合力测定,第三是单倍体育种,第四是分子标记辅助,第五是多年多点测试。五个模块中每一个模块在进行优化和创新后再组成整体,形成工程化育种体系。
因为它不是单项技术,也不是由一个人完成,而是由高效运转的团队和整体共同实现,所以我们将其称之为体系
新华网:这个体系运用了哪些现代化手段,具体如何提升育种效率?
赵久然:这个体系的优点在于它既包含传统的常规育种技术优化,又有现代育种技术的应用。例如单倍体育种,即通过进行单倍体的诱导和再加倍,两代就可获得纯系。而以往将育种材料变成纯系的过程则需要至少六代。
再例如通过分子育种技术,有些性状则不需要到田间进行鉴选,其在室内通过分子标记检测就能知道是否存在相应性状,也可以分析不同材料之间遗传距离、血缘关系,大大减少了田间的工作量。
新华网:构建全球数量最大的玉米标准DNA指纹库有何重要意义?
赵久然:第一,在品种真实性鉴定方面,DNA指纹库能够鉴定种子本身,也可以追溯其父代。数以万计的种质资源都可通过指纹库进行检测鉴定和分类。
第二,在种子信息的更新方面,DNA指纹库每年要接受农业主管部门、各省级农业主管部门、品种区域试验人员、企业、农户等多方的样品检测委托,每年检测的样品在数万份以上。
第三,在行业的广泛应用方面,全国同行都已在使用这项技术,不但玉米种子在采用,水稻、小麦等几十种作物也都在使用。玉米标准DNA指纹库解决了辨别种子真伪、品种侵权等问题,为我国种业健康有序发展提供了科技支撑。
新华网:您如何看待科技创新和农业现代化之间的关系?
赵久然:科技创新和农业现代化两者紧密且不可分割。科技创新为农业现代化提供了强大的技术支撑,科技创新和农业现代化在推动农业可持续发展方面发挥着不可或缺的作用。
在4.0智能育种时代,通过杂交育种、分子育种特别是生物育种与人工智能等信息技术融合,能够不断培育更高产、更优质、更抗病、更抗逆的品种,从而提高育种效率和其效益。
另外,我们一方面要紧盯国际前沿,掌握国际上最新技术和种质的动态变化,另一方面要更关注产业上的需求,运用现代化技术创制新种质、新材料,不断培育新品种。获得企业和广大农民认可,解决生产和产业中的痛点、卡点和产业需求,是科技创新和农业现代化的最终目标。