[農(nóng)民日?qǐng)?bào)]推動(dòng)煙葉生產(chǎn)走向高質(zhì)量多用途
王元英研究員(右三)與科研人員在田間觀察烤煙品種。
孫玉合研究員(右二)指導(dǎo)研究生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
11月27日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所在建所60周年之際在山東青島召開特種作物發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì),中國(guó)工程院院士王漢中,美國(guó)科學(xué)院院士朱健康等國(guó)內(nèi)外科研院校專家學(xué)者以及相關(guān)政府部門領(lǐng)導(dǎo)等共同研討了特種作物特別是煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,圍繞行業(yè)重大關(guān)鍵問題開展科技創(chuàng)新和攻關(guān)。煙草研究所所長(zhǎng)王元英在接受記者采訪時(shí)表示,煙草育種已進(jìn)入現(xiàn)代分子技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)緊密結(jié)合的時(shí)代,將會(huì)促進(jìn)煙葉高品質(zhì)、高安全性、多抗性、多用途等方向發(fā)展。
定向高效培育優(yōu)良品種
成立于1958年的中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所,作為我國(guó)煙草農(nóng)業(yè)科研體系的奠基者和科技創(chuàng)新的引領(lǐng)者,針對(duì)不同歷史時(shí)期制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題,牽頭組織協(xié)調(diào)全國(guó)煙草科研協(xié)作和聯(lián)合攻關(guān),見證了煙草農(nóng)業(yè)科研的不斷發(fā)展與進(jìn)步。
煙葉是煙草行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而品種又是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ),因此培育優(yōu)良品種是煙葉質(zhì)量不斷提高和煙葉生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑。記者了解到,從抗病品種到優(yōu)質(zhì)品種,從雜交育種到分子育種,在煙草所科研人員的攻關(guān)下,適宜我國(guó)種植的煙草新品種不斷涌現(xiàn)。煙草研究所先后育成“中煙14”“中煙15”“中煙86”“中煙90”等品種,通過國(guó)家審定并大面積推廣應(yīng)用;在國(guó)內(nèi)首次轉(zhuǎn)育出雄性不育系MsG-28,為雜交種在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用提供了支撐。其中,“中煙100”實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn),兼具高抗赤星病、黑脛病的突破。王元英介紹說,“中煙100”品種適應(yīng)性強(qiáng),在黃淮、華中和東北煙區(qū)得到了大面積推廣,成為近十幾年來北方煙區(qū)的主栽品種,為中國(guó)煙草的發(fā)展和煙農(nóng)增收貢獻(xiàn)了力量。
葉面出現(xiàn)褐色壞死斑,葉片不同程度地皺縮、畸形……這是煙草黃瓜花葉病毒病(CMV)的典型癥狀。長(zhǎng)期以來,包括TMV、CMV、PVY在內(nèi)的煙草病毒病病害嚴(yán)重影響著我國(guó)煙葉生產(chǎn)。結(jié)合現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求,近年來,煙草所將抗病毒病品種選育作為分子育種研究的主攻方向,新育成的新K326實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)兼抗病毒病的重大突破?!胺肿佑N在改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗性、提高產(chǎn)量等方面已顯示出巨大潛力,可以實(shí)現(xiàn)快速、定向、高效的品種遺傳改良?!蓖踉⒔榻B說。
王元英表示,煙草科研既要滿足行業(yè)發(fā)展需求,還要考慮到煙民健康問題。煙草所圍繞“高香低焦”烤煙品種選育,先后育成低苯并芘和特征香韻烤煙新品系,顯著降低了煙草有害成分。
種質(zhì)資源為創(chuàng)新提供有力支撐
沒有種質(zhì)資源,無論是育種還是種質(zhì)創(chuàng)新,將會(huì)成為“無米之炊”、“無源之水”。依托煙草所建設(shè)的國(guó)家煙草種質(zhì)資源中期庫(kù),截至目前保存各類型煙草種質(zhì)資源5767份,保存數(shù)量居世界第一位,開展了煙草種質(zhì)資源收集保存、編目登記、繁殖更新、鑒定評(píng)價(jià)等基礎(chǔ)性工作。近5年,為全國(guó)各類科研院所、高校提供煙草種質(zhì)資源6000余份次,支撐各類研究課題81項(xiàng)。利用提供的煙草種質(zhì)培育煙草新品種23個(gè),占同期通過國(guó)家審定煙草品種總數(shù)的68%,有效支撐了煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展,支撐了以煙草為研究對(duì)象的創(chuàng)新研究。
煙草所還開展了煙草核心種質(zhì)資源重測(cè)序和重要性狀關(guān)聯(lián)分析研究,篩選了247份各類型煙草核心種質(zhì),開展全基因組重測(cè)序,鑒定31組重要性狀,通過全基因組關(guān)聯(lián)分析,預(yù)測(cè)18個(gè)重要性狀候選基因。煙草種質(zhì)資源的創(chuàng)新研究支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展效果顯著。
煙草所生物技術(shù)研究中心主任孫玉合研究員介紹,由煙草所參與實(shí)施的煙草全基因組序列圖譜——絨毛狀煙草和林煙草全基因組序列圖譜已繪制完成,是目前已知植物基因組序列圖譜中基因組最大、組裝精度最高、組裝結(jié)果最好的2個(gè)圖譜。在此基礎(chǔ)上,集中突破生物信息學(xué)、突變體庫(kù)建設(shè)、關(guān)鍵基因定位與品種改良、基因編輯等關(guān)鍵技術(shù),建成了世界上迄今為止最大規(guī)模的煙草突變體材料庫(kù),變異性狀極其豐富,基本覆蓋了煙草基因組在人工誘變條件下可能的突變位點(diǎn)。
拓展煙草多用途多功能研究
在傳統(tǒng)觀念里,煙草似乎只能用來制作香煙,煙草所的最新研究顛覆了這一理念。煙草所在2015年成立植物功能成分研究中心,組建了煙草功能成分與綜合利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),提前謀劃科技創(chuàng)新支撐煙草行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,重點(diǎn)開展了煙草有益功能成分、煙草生物反應(yīng)器、新型煙草制品等方面的研究工作,拓展煙草的新功能、新用途。目前,煙草功能成分與綜合利用科研團(tuán)隊(duì)已圍繞主要有益活性成分完成了600多份煙草資源的篩選,發(fā)現(xiàn)煙草是含有多種天然有益活性成分的寶庫(kù)。
科研團(tuán)隊(duì)對(duì)煙草種子化學(xué)成分解析研究發(fā)現(xiàn),煙草種子油亞油酸含量是橄欖油的10倍,總不飽和脂肪酸含量可與核桃、葡萄籽、亞麻籽油媲美,植物甾醇含量高于玉米油,煙草種子油還含有豐富的角鯊烯、葉黃素等活性成分。大鼠毒理學(xué)及功能學(xué)試驗(yàn)研究表明,煙草種子油不僅沒有毒性,還具有降血脂、降血糖、保護(hù)肝臟等作用,其效果與優(yōu)質(zhì)魚油相當(dāng)。
“通過開展活性成分的研究,我們揭示了煙草種子油主要活性成分組成及降血糖、降血脂功效。在煙草生物反應(yīng)器研究中,我們已獲得了基于煙草的蝦青素生物反應(yīng)器。這些提取物將在醫(yī)藥、植物源農(nóng)藥方向的開發(fā)方面體現(xiàn)巨大價(jià)值?!?a target="_blank">煙草所引進(jìn)的海外高層次人才張洪博研究員表示,未來還將進(jìn)一步深度挖掘煙草特征化學(xué)成分在各領(lǐng)域的利用價(jià)值,重點(diǎn)圍繞具有市場(chǎng)前景的活性成分,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
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