2021年2月,湖北洪山实验室正式挂牌成立。一年来,这个实验室聚焦生物育种领域,围绕国家重大需求,固定研究人员牵头承担国家重点研发计划等一批重大项目,已经培育出一批突破性动植物新品种。
□ 长江日报记者蒋立青 汪峥 实习生栾嘉雯 通讯员伍莺莺 王茜 曹薇
小小一粒种子,直接关系到“中国饭碗”。
5月底,一粒小小的玉米种子给隽青家庭农场的负责人程艳带来了惊喜。
这个位于湖北省崇阳县的家庭农场里,200亩“试验田”里的黑色甜糯玉米获得了种植成功。
农场负责人程艳没有想到,这种可以生吃的黑糯玉米新品种一经上市,不到3天就销售一空。
这粒黑色甜糯玉米的种子,来自湖北洪山实验室,是“农业生物绿色优质品种选育”项目中的一个品种。
2021年2月,湖北洪山实验室正式挂牌成立。一年来,这个实验室聚焦生物育种领域,围绕国家重大需求,固定研究人员牵头承担国家重点研发计划等一批重大项目,产出了一批科研成果。
省第十二次党代会报告提出:“高水平建设汉江实验室、光谷实验室和东湖实验室等湖北实验室,建设重大科技基础设施集群。”“提高种业发展水平,建设‘武汉·中国种都’。”
该实验室相关负责人介绍,湖北洪山实验室服务国家战略,整合省内外优势科研力量,打造生物种业战略科技力量,致力种业振兴,助力建设“武汉·中国种都”。
■ 115种新品玉米种进“试验田”
6月27日下午,华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室里,湖北洪山实验室固定研究人员邱法展正带着一批学生,通过专门设备研究玉米种子。
邱法展介绍,崇阳县隽青家庭农场种出的这种黑色甜糯玉米,最贵的时候要卖到15元一根。
这款模样独特、营养价值高、产品附加值高的玉米新品种,是湖北洪山实验室玉米研究团队研发的“华黑甜糯1号”。
邱法展说,2021年,洪山实验室牵头承担的湖北省科技重大项目“农业生物绿色优质品种选育”正式启动,项目聚焦育种技术体系构建、绿色营养健康作物新品种选育、营养元素发掘和健康效益评价以及新品种产业化四大分解课题,由张启发院士、王汉中院士、游艾青研究员、严建兵教授等带领各方专家团队,进行科研攻关。
今年,在经过前期品种选育后,洪山实验室玉米研究团队与程艳对接,选择在隽青家庭农场试种“华黑甜糯1号”,助力该农场建成了全省最具代表性的七彩水果玉米田,使之成为当地乡村振兴示范基地。
“与传统黄白玉米相比,这款可生吃的黑色玉米不仅口感好、营养价值高,而且亩产量可达到800余公斤。”邱法展介绍。
而在襄阳市黄集镇的千亩实验基地内,今年种下的夏苗已长到10余厘米高。这片实验田里,聚集了湖北洪山实验室玉米研究团队及省科技重大专项参加单位的115种各类玉米新组合。
除此之外,在基础研究领域,湖北洪山实验室各科研团队累计在各大学术刊物刊发署名文章300余篇。
今年3月,国际权威学术期刊《科学》杂志在线发表湖北洪山实验室常务副主任、首席科学家严建兵教授带领团队的研究成果。该项目在中国农业大学和华中农业大学团队联合科研攻关下,通过对关键基因KRN2的编辑改良,有望将玉米和水稻的产量分别提高10%和8%左右。
严建兵介绍,该研究历经18年探索,最终确定该基因编辑可调控玉米穗行数,从而将玉米产量提高10%;水稻中,因具有同源基因,产量亦可实现增加8%。他认为,该项研究成果的确立,使得我国对该基因编辑具有完全知识产权,有可能为解决我国粮食安全问题做出贡献。
“过去做科研,课题组往往是各做各的,基础研究和育种基本是‘两张皮’,育种和生产又是‘两张皮’。”中国科学院院士、湖北洪山实验室主任张启发介绍,洪山实验室正在整合优势力量,实现育种科研从研发到产业的全链条建设,“从源头创新到‘消费者的嘴巴’,形成完整的链条。”
湖北洪山实验室成立以来,一项项科研成果正如那粒黑色甜糯玉米种子一样走出实验室,实验室固定研究人员已经培育出一批突破性动植物新品种,包括“E两优156”“旱优79”“华油杂651”“中油811”等多个水稻、油菜新品种,在品种抗倒伏、高产等领域取得一定成效。
■ “稻—鸭—虾”种养,“华墨香”试水“双水双绿”
在华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,展示着一批稻米样品,其中一款黑米引人注目。
这是张启发院士团队的研究成果“华墨香”优质黑稻新品种。如今,这项成果可望在汉川市沉湖镇种粮户李克华的稻田里变成现实。
李克华的300亩稻虾田,也是湖北洪山实验室的一片“试验田”。
这位种粮大户计划在专家顾泽茂的指导下,在自家的稻虾田里投放一批鸭子,尝试“稻—鸭—虾”种养模式。
去年11月,湖北洪山实验室启动首批9个产业链重大项目,总投入500万元的“稻—鸭—虾”技术与效益研究及产业化项目是其中之一,该项目整合了“虾稻连作”和“稻鸭共作”两种模式,尝试构建“稻—鸭—虾”新的“双水双绿”种养体系,由武汉大学、华中农业大学等8家单位协同推进,实验室主任张启发院士带领团队与多家单位携手攻关。
“稻—鸭—虾”项目首席专家、华中农大“双水双绿”研究院院长顾泽茂教授介绍,这个项目以“华墨香”优质黑稻新品种为核心,开展“虾稻连作”和“稻鸭共作”关键技术研究,形成在种养全过程中不打农药、不施化肥、不用渔药和精准饵料的技术体系。
今年,经过顾泽茂团队的指导,李克华的虾稻田,不仅小龙虾增产了,水稻也因新品种引入和种植技术提升,降低了成本,预计能够增效不少。
顾泽茂介绍,湖北是全国最大的小龙虾产地,农民大量采用“虾稻连作”和“虾稻共作”种养模式,与传统单一种稻相比,该模式提高了农民收入、提升了田间产出价值,但依旧存在稻田杂草难除、次年小龙虾密度难控、养虾期营养盈余、种稻期营养不足等问题。
“在传统稻虾种养基础上,引入鸭禽,形成‘稻—鸭—虾’模式,稻为鸭提供绿荫、食物,为虾提供食物;鸭可以除草、薅秧、除虫、防病、供肥,清除残存小龙虾;虾可以秸秆还田、稻秆转化、清除越冬病虫、提供肥料,为鸭提供饲料,三者互利共生,进一步减少了对除草剂等农药及化肥的使用,提升绿色效益。”顾泽茂认为,研究团队计划指导农户在每亩虾稻田投放10只鸭子,从而以这种新型农业生产模式,实现农民增收、农业增效、农村增绿的多重收益。
在科技成果转化及体制机制创新方面,湖北洪山实验室已推动大北农、广西扬翔等龙头企业深度参与洪山实验室建设,将单一投入变为多元投入,充分利用市场、资本活力,助力科研攻关。
据介绍,自成立以来,湖北洪山实验室已形成30余项技术转换合同,培育孵化创新主体5个,推动了一批具有自主知识产权的农作物在祖国大地生长。
■ “硒都黑猪”,湖北生猪国审品种“从0到1”
在恩施州建始县的深山里,一头头健壮的黑猪正待上市。这些名为“硒都黑猪”的生猪新品种,由湖北洪山实验室固定研究人员梅书棋研究团队历时10余年培育而成。2021年,该品种通过国家畜禽新品种审定,成为近30年来,湖北省唯一通过国家审定的生猪新品种,实现了湖北省30多年来生猪国审品种“从0到1”的突破。
据介绍,该生猪肉品肌内脂肪含量及产仔数等关键指标均达到国际先进水平。目前,该品种已在恩施、神农架、襄阳等市州示范推广,形成约10万头产能。
在湖北洪山实验室的展厅内,展示着10名首席科学家领衔的实验室五大研究方向:农业生物种质资源保护与创新、重要性状的生物学基础、绿色优质品种培育、农业绿色生产体系、农产品质量安全与营养健康。
这五大研究方向,形成了完整的链条。从产业来看,是产业链;从食品来看,是食品链;从科学研究来看,是创新链。
目前,洪山实验室已汇聚6个国家重点实验室、5个国家自然科学基金创新研究群体、95名国家级高层次人才,固定研究人员已达218名,覆盖主要农作物、园艺作物、畜禽和水产等核心物种领域。
据统计,目前,洪山实验室聚焦国家生物育种未来科技和产业发展的制高点,前瞻部署一批战略性、储备性科研项目,自主设置了9个产业链重大项目、13个基础研究类重大项目以及16项揭榜挂帅开放课题,跨单位、跨学科组建科研团队,联合优势力量开展协同攻关。
据悉,自成立以来,湖北洪山实验室聚焦生物育种领域,固定研究人员牵头承担国家重点研发计划等一批重大项目。同时,实验室锚定未来研究方向,加快提升生物育种创新能力,先后组织多次重大项目论证会,讨论遴选了一批产业链重大项目和基础研究类重大项目,涉及水稻、油菜、玉米、棉花、柑橘、蔬菜、生猪、淡水鱼等物种。
洪山实验室常务副主任、华中农业大学副校长严建兵教授表示,按照习近平总书记要求,中国人的饭碗要装中国粮,洪山实验室将通过创新体制机制,集成现有的科技力量,服务种业全产业链,实现粮食安全、食品安全、生态安全、生命健康安全。
本文原载长江日报6月28日头版点击阅读原文