[光明日?qǐng)?bào)]花開(kāi)天下暖
一個(gè)始建于20世紀(jì)50年代、科技人員僅200多人的研究所,先后獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)22項(xiàng);在全國(guó)糧棉油主要農(nóng)作物中,其培育的棉花系列品種,創(chuàng)造了同一單位品種長(zhǎng)時(shí)期、大面積推廣種植的歷史。
57年來(lái),棉花所始終根據(jù)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,圍繞不同歷史時(shí)期棉花生產(chǎn)面臨的諸多瓶頸問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)研究,培育出一系列有代表性的棉花優(yōu)良新品種,為實(shí)現(xiàn)糧棉雙增產(chǎn)、開(kāi)拓壯大新疆棉區(qū)、打破國(guó)外抗蟲(chóng)棉壟斷、推進(jìn)植棉機(jī)械化發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。
戰(zhàn)勝棉鈴蟲(chóng)
1992年,一場(chǎng)毀滅性的棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害,使我國(guó)的棉花產(chǎn)業(yè)瀕臨絕境,大部分棉田減產(chǎn)50%以上。兩三年間,我國(guó)的棉花種植面積從1億畝銳減到6000萬(wàn)畝,國(guó)家與棉農(nóng)的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)400億元,全國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)面臨極大困難。
回憶當(dāng)初棉鈴蟲(chóng)的危害,中棉所一位專家形容是“慘不忍睹”:那年棉鈴蟲(chóng)真多,從外地出差回所,順著車燈的兩條光柱看上去,全是密密麻麻的蟲(chóng)子。打多少藥都不起作用,因?yàn)橄x(chóng)子已經(jīng)產(chǎn)生了抗藥性。更可恨的是,棉鈴蟲(chóng)不僅吃光棉葉,還要啃食棉蕾,眼看著收成落空,棉農(nóng)只好忍痛將棉花成片地拔掉當(dāng)柴火。
“誰(shuí)能治住棉鈴蟲(chóng),獎(jiǎng)勵(lì)100萬(wàn)元。”一位上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)為此公開(kāi)發(fā)出懸賞令。
國(guó)外一家跨國(guó)公司乘虛而入,憑借其高新技術(shù)優(yōu)勢(shì),成功培育轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)棉,并迅速在我國(guó)河北、安徽兩省成立子公司,到了1999年,已占領(lǐng)我國(guó)95%以上的抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)份額。
接下來(lái)更嚴(yán)峻的是,如何遏制國(guó)外抗蟲(chóng)棉嚴(yán)重沖擊下國(guó)內(nèi)棉花品種市場(chǎng)的迅速流失。
面對(duì)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)內(nèi)憂外患的兩難困境,中棉所毅然選擇自主研發(fā)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,通過(guò)聯(lián)合全國(guó)上中下游優(yōu)勢(shì)單位,協(xié)同攻關(guān),于1998年成功培育第一個(gè)國(guó)審轉(zhuǎn)單價(jià)Bt基因抗蟲(chóng)棉新品種——中棉所29。為緩解棉鈴蟲(chóng)抗性上升,他們又與中國(guó)農(nóng)科院生物所聯(lián)合攻關(guān),于2002年成功培育了我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉中棉所41,徹底打破了國(guó)外抗蟲(chóng)棉的壟斷,成為世界上第二個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的國(guó)家??瓜x(chóng)棉自主創(chuàng)新之路,也由此成為我國(guó)協(xié)同創(chuàng)新的成功典范。
攻克棉花“癌癥”
棉花枯黃萎病,是世界公認(rèn)的棉花“癌癥”,可導(dǎo)致棉花減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重時(shí)可達(dá)60%~80%,甚至絕收。我國(guó)棉花生產(chǎn)經(jīng)常受到枯黃萎病的危害,到20世紀(jì)80年代初期,棉花枯黃萎病發(fā)病面積占全國(guó)棉田的1/4左右,每年皮棉損失近億公斤。
如何解決問(wèn)題?品種先行是關(guān)鍵。在諸多抗病品種中,中棉所12、17和19等品種發(fā)揮了重要作用,分別獲得國(guó)家科技大獎(jiǎng)。
新疆是我國(guó)最大的棉花生產(chǎn)基地,2012年棉花總產(chǎn)已占全國(guó)總產(chǎn)的50%以上。在新疆棉區(qū)的發(fā)展過(guò)程中,中棉所系列品種發(fā)揮了舉足輕重的作用。20世紀(jì)80年代末,新疆棉區(qū)病害嚴(yán)重,當(dāng)?shù)仄贩N大幅度減產(chǎn),棉花生產(chǎn)嚴(yán)重受挫。通過(guò)引種中棉所12、17和19等品種,挽救了被病害所困擾的新疆棉花產(chǎn)業(yè),穩(wěn)定并發(fā)展壯大了新疆棉區(qū)。2000年后,中棉所35成為新疆棉區(qū)最大的主栽品種,連續(xù)7年占南疆棉區(qū)種植面積的65%~70%。
破解棉花基因組信息
生物遺傳資源,是全世界各國(guó)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域。破解棉花基因組信息,從基因組水平解析其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆遺傳機(jī)制,對(duì)提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要作用。
2007年12月,由中棉所牽頭,自籌經(jīng)費(fèi)數(shù)千萬(wàn)元與美國(guó)農(nóng)業(yè)部南方平原研究中心、華大基因合作,啟動(dòng)了“棉花基因組計(jì)劃”,在國(guó)際上首次開(kāi)展棉花全基因組測(cè)序。研究團(tuán)隊(duì)采用全基因組鳥(niǎo)槍法,結(jié)合新一代的高通量DNA測(cè)序技術(shù),對(duì)主栽棉花物種D亞基因組的供體——雷蒙德氏棉進(jìn)行了全基因組測(cè)序。2012年8月,中棉所在國(guó)際上率先完成二倍體棉花(雷蒙德氏棉)全基因組遺傳圖譜(草圖)的繪制。研究表明,基因組包括了40976個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。2014年4月,亞洲棉(A基因組)全基因組測(cè)序組裝已全部完成。
以上成果的取得,為我國(guó)在世界棉花基因組學(xué)研究方面占得先機(jī)。棉花基因組信息的獲得,為挖掘與利用棉花纖維發(fā)育、雄性不育、耐鹽堿、抗病等重要功能基因,提供了前所未有的機(jī)遇,為實(shí)現(xiàn)全基因組設(shè)計(jì)育種,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技的“頂天立地”奠定了基礎(chǔ)。
科技創(chuàng)新的最終目的,是為了服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大需求。幾十年來(lái),中棉所培育出的每一個(gè)新品種,都是圍繞著我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,及時(shí)解決棉花生產(chǎn)遇到的實(shí)際問(wèn)題,為棉花產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)有力的科技支撐。(本報(bào)記者 胡其峰 本報(bào)通訊員 倪 葭)
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