袁隆平水稻培育獲新突破

袁隆平團(tuán)隊(duì)培育的“海水稻”在青島實(shí)地測(cè)產(chǎn)

近日，在2017年國(guó)家水稻新品種與新技術(shù)展示現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)上，中國(guó)工程院院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院外籍院士、“世界雜交水稻之父”袁隆平宣布其獲得了一項(xiàng)重大突破成果——水稻親本去鎘技術(shù)。此外，由其本人主導(dǎo)的“海水稻”也順利通過測(cè)產(chǎn)考，最高產(chǎn)量達(dá)620.95公斤/畝。

“敲掉”水稻親本中的鎘

“近期我們?cè)谒居N上有了一個(gè)突破性技術(shù)，可以把親本中的含鎘或者吸鎘的基因‘敲掉’，親本干凈了，種子自然就干凈了?！痹∑秸f道。為什么袁老要專門研究水稻的去鎘技術(shù)呢？鎘污染很常見嗎？很嚴(yán)重嗎？

這就有必要介紹一下長(zhǎng)期被國(guó)人忽視的重大食品健康問題——大米的重金屬鎘污染。我國(guó)有許多土壤污染較重的地區(qū)，因而種植出的一些糧食中含有鎘元素，并出現(xiàn)含量超標(biāo)的趨勢(shì)。雖然各地陸續(xù)有鎘污染事件的報(bào)道，卻一直未能引起國(guó)人足夠的注意。

提到大米的重金屬鎘污染，不得不說1931年震驚世界的日本富山縣“痛痛病”鎘米事件。

自20世紀(jì)初期開始，人們發(fā)現(xiàn)這里的水稻普遍生長(zhǎng)不良。1931年開始，又出現(xiàn)了一種怪病，患者大多是婦女，病癥表現(xiàn)為腰、手、腳等關(guān)節(jié)疼痛。病癥持續(xù)幾年后，患者全身各部位會(huì)發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象，行動(dòng)困難，甚至呼吸都會(huì)帶來難以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼軟化、萎縮，四肢彎曲，脊柱變形，骨質(zhì)松脆，就連咳嗽都能引起骨折。患者不能進(jìn)食，疼痛無比，常常大叫“痛死了！”“痛死了！”有的人因無法忍受痛苦而自殺。這種病由此得名為“骨癌病”或“痛痛病”。

1946～1960年，日本醫(yī)學(xué)界從事綜合臨床、病理、流行病學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)的人員經(jīng)過長(zhǎng)期研究后發(fā)現(xiàn)，“痛痛病”是由于神通川上游的神岡礦山廢水引起的鎘中毒，用這種含鎘的水澆灌農(nóng)田，生產(chǎn)出來的稻米成為“鎘米”?！版k米”和“鎘水”把這里的人們帶進(jìn)了“痛痛病”的陰霾中。

我國(guó)也曾發(fā)生多次鎘污染事件，包括2005年“廣東北江鎘污染”事件，2009年湖南“長(zhǎng)沙湘和化工廠鎘污染”事件，以及2012年廣西龍江河拉浪段“重金屬鎘污染”事件，但所幸環(huán)保部門發(fā)現(xiàn)及時(shí)，妥善處置，事故造成的影響較小，危害較輕。

鎘被認(rèn)為是一種十分危險(xiǎn)的環(huán)境污染元素，自20世紀(jì)以來，由于鎘以及其化合物被廣泛應(yīng)用于鎳鎘電池、顏料以及電鍍等制造環(huán)節(jié)，鎘的產(chǎn)量及用途在不斷增加。需要指出的是，我國(guó)重金屬鎘污染正在以不同的方式悄然進(jìn)行，2014年我國(guó)官方環(huán)保與土地部門聯(lián)合發(fā)布了《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》，報(bào)告的形成歷時(shí)8年，報(bào)告指出鎘的點(diǎn)位超標(biāo)率占7%，是所涉無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位率最高的，且遠(yuǎn)高于其它化學(xué)元素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年向環(huán)境中釋放的鎘高達(dá)30000噸左右。其中82%～94%的鎘會(huì)進(jìn)入到土壤中。

近年來，伴隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對(duì)綠色種業(yè)提出的新要求，農(nóng)作物的純凈度越發(fā)受到關(guān)注，特別是在許多土壤污染較重的地區(qū)，如何避免污染元素在作物中的代際傳播，是育種家必須考慮的問題。而袁隆平團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的此項(xiàng)鎘元素剔除技術(shù)將扭轉(zhuǎn)我國(guó)部分農(nóng)作物重金屬含量超標(biāo)的趨勢(shì)。

袁隆平在2017東亞海洋合作平臺(tái)黃島論壇上發(fā)表演講

“海水稻”測(cè)產(chǎn)考可打“優(yōu)秀”

在提高水稻質(zhì)量，防治重金屬鎘的危害之外，9月28日下午，由袁隆平牽頭的青島水稻研究發(fā)展中心試種的第一批耐鹽堿水稻（俗稱“海水稻”）迎來測(cè)產(chǎn)考。

在水稻家族中，有這樣一個(gè)群體，它們可以在惡劣的鹽堿地中生長(zhǎng)甚至結(jié)實(shí)、繁衍后代。這一特殊群體被稱作耐鹽堿水稻，也被形象地稱為“海水稻”。不過，其生長(zhǎng)地并非海里，而是像海邊灘涂這樣的海水經(jīng)過的鹽堿地。它們不懼海水的短期浸泡，具有不需施肥、抗病蟲、耐鹽堿三大特性，因此可讓荒地變?yōu)榱继铩?/p>

來自國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心、國(guó)土資源部土地整治中心、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研院所的30多名從事海水稻、鹽堿地改良等研究方向的專家前往白泥地實(shí)地測(cè)產(chǎn)。在場(chǎng)的專家首先檢測(cè)了灌溉用水的鹽度，要測(cè)產(chǎn)的這塊田的灌溉用水鹽度已經(jīng)達(dá)到了6‰。研發(fā)中心的博士楊紅燕形象地解釋稱，這種鹽度大至相當(dāng)于吃剩的菜湯的咸度。

小區(qū)域收割、脫粒、除雜、測(cè)水分、稱重，最后再通過一個(gè)固定公式，專家組給出了畝產(chǎn)的最終結(jié)果。在選取的YC0045、YC0082、YC0107、YC0143這4種材料中，小面積測(cè)產(chǎn)最高產(chǎn)量為620.95公斤/畝，按照大田種植產(chǎn)量的8折計(jì)算，畝產(chǎn)量也可達(dá)500公斤。即便是最低產(chǎn)量的那種耐鹽堿水稻材料，小面積的畝產(chǎn)量也達(dá)到438.14公斤/畝。

“之所以稱為材料而不是品種，是因?yàn)檫€未通過國(guó)家的品種審定，不能進(jìn)入市場(chǎng)大規(guī)模推廣?！睏罴t燕如是解釋。

原定參與此次收割測(cè)產(chǎn)的袁隆平，因同天在湖南長(zhǎng)沙出席第三代雜交水稻育種技術(shù)研究與利用成果評(píng)價(jià)會(huì)，于是通過視頻連線的形式，聽取了工作人員的測(cè)產(chǎn)結(jié)果匯報(bào)。袁隆平對(duì)這個(gè)結(jié)果表示很滿意：“可以打優(yōu)秀。今年取得了比較好的成績(jī)，希望再接再厲明年更上一層樓，接下來要大量制種，明年選兩個(gè)點(diǎn)大田種植再觀察表現(xiàn)?！?/p>

在現(xiàn)場(chǎng)，工作人員還組織大家進(jìn)行了試吃。參與試吃的專家、記者、當(dāng)?shù)剞r(nóng)民均表示口感要比普通的稻米香甜，也并無公眾普遍認(rèn)為的咸味。

恰逢金秋時(shí)節(jié)，對(duì)于此次的收割測(cè)產(chǎn)，研發(fā)中心副主任張國(guó)棟表示，“應(yīng)該說是迎來了一個(gè)階段性的檢驗(yàn)，離產(chǎn)業(yè)化推廣比較遠(yuǎn)”。

他進(jìn)一步解釋，“這次是讓老百姓能夠感性地看到，這里邊有一些材料是具備很大的潛力，有可能會(huì)成為一個(gè)真正的品種，有可能在全國(guó)大量推廣。這只是階段性的成果，而不是最終說‘研發(fā)成功了’‘海水稻大豐收了’。必須是這個(gè)品種比較穩(wěn)定，是國(guó)家認(rèn)定的品種，在一塊特定的鹽堿地上產(chǎn)量很高才符合‘豐收’這個(gè)概念?！?/p>

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球共有9.5億公頃鹽堿地，亞洲3.2億公頃，占全球的1/3以上。中國(guó)有3500多萬畝沿海灘涂、15億畝內(nèi)陸鹽堿地，其中近3億畝可以進(jìn)行改造利用。張國(guó)棟介紹稱，研發(fā)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在5到8年內(nèi)在全國(guó)推廣1億畝耐鹽堿水稻種植。

袁隆平曾在2017東亞海洋合作平臺(tái)黃島論壇上發(fā)表“海洋科技與糧食安全”主題演講，其中提到要在3～5年內(nèi)選育出在鹽分濃度3‰～8‰海水灌溉種植條件下，產(chǎn)量達(dá)300公斤/畝以上的耐鹽堿水稻新品種。他說：“為了使海水雜交稻能夠更好地造福世界人民，我本人和本研究中心均十分樂意幫助其他國(guó)家發(fā)展雜交水稻，為保障世界糧食安全和促進(jìn)世界和平做出貢獻(xiàn)。”

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