广州科普大讲坛：“中国芯”打赢种业“翻身仗”
《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》在强化国家战略科技力量篇章中,将瞄准生物育种的前沿领域列入实施具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目,其中特别提到畜禽、水产品等现代种业的建设内容。今年中央一号文件亦提出,打好种业翻身仗。
国家为何要将生物育种提升到战略高度?生物育种对我们的生活又有什么影响?
2021年7月7日,由广州市科学技术协会、广州日报社主办,广州市科学技术普及中心、广东广播电视台珠江经济台承办的广州科普大讲坛第185期《现代生物种业的“中国芯”》在广东广播电视台开讲。
畜禽育种国家重点实验室主任、广东省农业科学院二级研究员舒鼎铭、中山大学生命科学学院教授、广东省水生经济动物良种繁育重点实验室主任张勇、广东省林业科学研究院副院长、广东省森林培育与保护利用重点实验室主任张谦,分别从畜禽种业、渔业良种繁育、林木育种等角度为市民科普生物育种的相关知识,探讨种业如何对人们生活产生影响、如何打好种业翻身仗等话题。
【生物育种技术,最大效率发挥品种资源优势】
广东人吃鸡最讲究“鲜”,对鸡的品质尤其看重,而以广东黄羽肉鸡代表了全世界最顶尖的水平。舒鼎铭讲述,中国的第一个黄羽肉鸡品种是广东培育的,59个通过审定的品种当中,广东占比61%,在品种的实际供应方面,品种市场占有率占比达到60%。舒鼎铭补充说道:“从黄羽肉鸡整个品种培育和推广应用来讲,体现了中国‘芯’广东造这样一个特点。”两广地区具有很丰富的地方鸡种资源,清远麻鸡,惠阳胡须鸡,怀乡鸡,杏花鸡等,都是全国知名的品种。如何充分利用这些优良的鸡种资源,生物育种技术在其中扮演着重要的角色。
回顾中国的鸡类育种技术,舒鼎铭介绍,最早的时期,科学家们只能用眼看、用牙咬,用一把尺、一杆秤来选种。如今现代分子育种技术的应用,可帮助精确选种,提高效率;严格的环境控制和生物防控技术能精确掌控鸡生活的温度、湿度等指标,有利于优秀品种发挥潜力;智能科技也促进了育种的发展,例如智能机器人可以实时检测鸡群情况,采食量、运动量,及时处置风险,降低人力成本。
主讲嘉宾舒鼎铭
舒鼎铭表示,对地方鸡种最好的保护方式,就是进行开发利用,实现保以致用,他以广东人喜爱的品种胡须鸡为例,讲述其课题组曾经通过对胡须鸡的研究,培育新的配套系使其每只母鸡每年提供的雏鸡数增长了97.4%,66周内每枚蛋的耗料量降低了44%,胡须率提高到100%。
舒鼎铭还介绍到,为了解决白羽肉鸡种源严重依赖进口的问题,目前国内的科学家们已经针对白羽肉鸡研究出比较成熟的新品种,很快就会通过国家新品种(配套系)审定。而在健康优质,适应冰鲜上市的黄羽肉鸡品种培育方面,中国也拥有大量的素材和优秀的育种方案。“肉鸡这个产品,始终会掌握在中国人在自己手上,未来种源健康了,产品丰富了,大家想吃到什么品质的优质鸡,都可以吃到什么品质的优质鸡。”舒鼎铭说到。
【生物育种技术,开启渔业良种繁育新大门】
除了畜禽,水产品也是中国人餐桌上的常客。张勇自豪地介绍到,我国是世界唯一一个水产养殖产量超过捕捞产量的国家, 在2019年我国渔业总产量就已达到了6480万吨,其中水产养殖总量为5079万吨,占世界水产养殖总产量的70%,而广东省的水产品总产量866万吨,位居全国第一。
主讲嘉宾张勇
谈到中国近现代鱼类种业良种繁育的发展历程,人们不得不感谢钟麟研究员和林浩然院士两位科学家。张勇介绍到,钟麟研究员在1958年的时候,运用生态学和生理学的原理,让人工养殖的四大家鱼性腺发育成熟,能够繁殖后代,使养殖所需的鱼苗摆脱了对天然捕捞的依赖,解决了水产养殖的主要问题,带动了整个养殖业的发展。而此后林浩然院士则解决了稳定的催产技术,他研发的新型高活性的催产剂,具有非常稳定的效果,彻底解决了鱼类养殖所需的苗种问题,到如今已累计繁育了苗种17万5千亿尾,推动了中国水产品总量的大规模提升。
张勇表示,中国渔业有着非常悠久的历史,而生物技术在中国鱼类种业的发展过程中,起到非常大的促进作用,其中更是有着一些传统和现代相结合的育种技术。从传统经典育种的引种驯化、杂交育种,到生物技术育种的染色体组操作、性别控制操作,再到目前已成为国际作物育种大趋势的分子设计育种基因组操作,通过利用现代的生物技术,人类为鱼类良种繁育开启一扇新的大门。“在基因组时代,我们可以大大缩短我们传统选育的时间,为大家更快更好地生产渔业养殖的新品种。”对生物育种技术的未来,张勇充满信心。
张勇尤其提出,基因编辑技术和转基因技术是完全不同的,转基因技术是将外源遗传物质引入,而基因编辑技术是在原有基因组,即自身基础上去除不利因素,并不会带来外源危害物质。
【一个良种带动一个产业,改变一个世界】
生物育种的应用远不止于“食”,它早已融入了我们生活的方方面面。“一个良种可以带动一个产业,一粒种子可以改变一个世界。”张谦用两句话形象地阐明了生物育种技术的地位和作用。他以林业为例,表示在整个行业里,林木育种是最根本、最基础的一项工作,只有更好的林木良种和林木新品种,才能培育出更优质、更加快速生长的森林资源,以此保障木材生产,同时也只有更好的良种和新品种,才能更好地保护生物多样性,保护生态环境,并为生产经营提供非木质林产品。
主讲嘉宾张谦
“很多国家把林木育种当成一种基础性的工作,或者是公益性的工作,但是它很具有战略价值,所以它是件战略性的工作。”张谦说到。我国目前发现的乔木种有2000多种,科学家真正选用进行选育研究事业的只有几十种,而能够做到产业化、系列研究的只有少数几种,中国林木育种的未来具有无限的潜力。丰富的育种资源,使得林木育种能够满足林业生态建设和产业发展中包括美化生态环境、保障木材安全、粮油食品生产、生物能源发展、特殊材料研发等在内的多方面的需求。
张谦以毛白杨为例进行讲述。毛白杨是我国北方最主要的纸浆材生产树种,早期我国每年需要花费大约超过100亿美元的外汇去引进或进口这个纸浆材,相当于一个三峡工程的投资量。上世纪六十年代,从前苏联留学归来的朱之悌院士便决心培育出中国自己的高产品种,摆脱对外国的依赖。他在成千上万次的显微镜观察中,发现了一个天然的二倍体花粉,自然界里面只有n花粉,没有2n的花粉,朱之悌院士于是利用发现的2n花粉与n母细胞进行杂交,启动了三倍体毛白杨杂交选育育种,带领学生经过15年的研究,最终研究出2n花粉的诱导技术,在上世纪九十年代末,培育出世界上第一棵三倍体毛白杨,这个技术也是我国林木育种领域里少有的几个处于国际领先水平的成果。
对于生物育种技术的发展应用前景,主讲嘉宾们都不约而同地都表达了信心,相信随着生物育种技术的发展,以及一代又一代育种科学家们的努力,中国一定能够打赢“种业”的翻身仗,为现代生物种业装上澎湃的“中国芯”。
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