西农学者破译小麦基因组 轰动世界为完美麦穗奠基
编者按:新中国成立70年来,中国用世界9%的耕地,养活了世界近20%的人口,这是在人类历史上前所未有的伟大贡献。根据官方发布的数据,中国的农业科技进步贡献率已经达到58.3%。藏粮于技,让中华粮仓越来越稳固,中国餐桌越来越丰富。 这其中,农业育种是基础性核心产业,种子是农业「芯片」和粮食安全根基。创建于1934年、坐落于陕西咸阳的西北农林科技大学(简称西农),是目前全国农林水学科最为齐备的高等农业院校,在动植物育种、植物保护、农业生物技术等领域形成鲜明特色和优势,特别是在一代代育种专家的努力下,培育出一系列处于世界前端的小麦、苹果、马铃薯、奇异果等新品。香港文汇报从即日起推出系列报道,为读者解密背后的育种故事。
早在后稷时期,中国先民们就开始尝试栽培能四季饱腹的高产小麦,然而由于生产力水平的限制,直到上世纪四十年代,中国小麦亩产依然只有50斤左右。新中国成立后,一群胸怀农业强国梦想的西北农林科技大学学者,在后稷教民稼穑之地,自青春至古稀不断破解小麦的「生长密码」,先后培育出60余种小麦新品,扭转了中国小麦亩产量低的尴尬局面。如今,学者向更高目标迈进,不久的将来,由他们主导的「完美」麦穗、彩色小麦将会更多的出现在国人的餐桌。■香港文汇报记者 李阳波 西安报道
在小麦育种领域摸爬滚打40余年的西农教授吉万全,是一位地道的关中汉子,和很多「老陕」一样,他一辈子「嗜面如命」,甚至就连当初择业也和面有关。「小时候面粉稀缺,所以就老盼望着地里多产小麦,天天都能吃上白面馍。」于是1979年考上西农后,吉万全义无反顾地选择了小麦育种。
主导黄淮麦区更新换代
自1934年建校起,西农就开始致力于小麦育种研究,学校共育出优良小麦品种60多个,累计推广面积18亿亩,增加产值超过2,000亿元(人民币,下同)。「我国小麦主产区黄淮麦区六次更新换代,西农主导四次。这些新品产量高、营养高,不仅帮助大家吃饱肚子,更是走上富裕之路。」吉万全告诉香港文汇报记者。
在过去的两年里,西农在小麦远缘杂交与染色体工程育种、杂种小麦研究等方面取得重大进展,居于中国以至世界领先地位。而其小麦基因组研究的不断突破,不仅轰动世界,更是为未来培育更完美小麦奠定基础。
小麦基因组堪称植物界最复杂基因组,其体量庞大,是人类基因组的5倍、水稻基因组的40倍。过去很长时间里,小麦基因组测序一直被认为是世界业界难以逾越的「珠穆朗玛峰」。2018年8月,西农与全球70多个机构一起,共同完成了世界首个六倍体小麦基因组图谱,一举征服「珠峰」。而在小麦基因组成功破译仅仅一年之后,2019年7月12日,西农发表世界首个大规模小麦全基因组重测序研究结果。这一成果无异于将全球小麦育种研究向前推进了一大步,它提供了目前为止数量最多、覆盖最全的六倍体小麦及其野生祖先的基因组变异集合,为了解小麦起源、进化和驯化历史,克服小麦遗传资源同质化、促进小麦遗传改良提供了重要的数据资源。
吉万全表示,小麦全基因组重测序研究成果,将小麦基因组的进化、序列与分子育种、遗传育种结合变为现实,也为培育高产、抗旱、抗盐、抗病虫的小麦新品种,更好应对全球气候变化及人口膨胀带来的食品短缺的挑战,为小麦基因组改良工作奠定基础。
彩色小麦营养高成新宠
如今除了继续培育高产新品,西农的专家还将目光瞄向了备受关注的彩色小麦。「现在饿肚子已经成了历史,所以大家都在考虑如何吃好了,彩色小麦应运而生。」吉万全表示,西农目前已培育出黑、紫、红、蓝、绿、白彩色小麦。「这些麦粒不仅赏心悦目,每种颜色还蕴涵不同的特性。比如富含铁锌的黑色小麦,可预防贫血,蓝色花青素高可抗衰老。」 据悉,西农目前已经推出了「秦黑」 、「秦紫」 、「秦蓝」和「秦白」四大系列的「高产+高营养」彩粒小麦新优品,稳定品系52个,推广应用13个。「未来,这些彩色小麦将会很快进入寻常百姓家,成为中国老百姓餐桌的新宠。」