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我國植物生物學(xué)研究有哪些最新成果和進(jìn)展?如何促進(jìn)植物科學(xué)交叉融合和發(fā)展,從而助力解決種業(yè)“卡脖子”問題?如何推動(dòng)植物科研成果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的轉(zhuǎn)化,助力種業(yè)振興?8月3日,以“植物科學(xué)振興種業(yè)”為主題的2023全國植物生物學(xué)大會(huì)開幕式在甘肅蘭州舉行,院士專家齊聚,共話植物科學(xué)如何振興種業(yè)發(fā)展。
“糧食安全是國家安全的基石,是鄉(xiāng)村振興的底線要求。”中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)副校長、中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)理事長宋保亮說,作為科研工作者,要肩負(fù)起歷史使命,堅(jiān)持四個(gè)面向,開展高水平科研。
“雖然異源四倍體野生水稻的從頭馴化取得了階段性進(jìn)展,但仍有許多重大問題亟待解決。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所(遺傳發(fā)育所)研究員、崖州灣國家實(shí)驗(yàn)室主任李家洋通過一系列的數(shù)據(jù)和圖表介紹了四個(gè)階段的異源四倍體野生水稻的從頭馴化策略,從篩選最優(yōu)底盤啟動(dòng),建立野生稻快速從頭馴化技術(shù)體系,經(jīng)過分子設(shè)計(jì)、基因功能驗(yàn)證、多重基因組編輯、田間評(píng)估,最終審定推廣。李家洋介紹了異源四倍體野生水稻快速馴化的短期與中長期規(guī)劃,他認(rèn)為,要真正實(shí)現(xiàn)新作物的創(chuàng)制與應(yīng)用,仍需要分子遺傳學(xué)、育種學(xué)、栽培學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械與自動(dòng)化等多學(xué)科科學(xué)家的極致研究與聯(lián)合攻關(guān),以及育種公司、大型農(nóng)場、食品企業(yè)、政府機(jī)關(guān)、科普宣傳媒體等一起攜手合作,保障糧食安全。
中國科學(xué)院微生物研究所研究員郭惠珊主要從事植物RNA沉默機(jī)制及其抗病應(yīng)用研究,其研究團(tuán)隊(duì)以棉花輪枝菌為模式,從基礎(chǔ)研究入手,尋找可持續(xù)防控土傳真菌病害的策略,通過創(chuàng)立輪枝菌侵染生物學(xué)研究體系,構(gòu)建大麗輪枝菌突變體庫,系列效應(yīng)蛋白的功能研究,揭開了土傳病原真菌全新的逃逸免疫機(jī)理及其強(qiáng)致病性之謎:發(fā)現(xiàn)自然存在的“植物-真菌跨界抗病RNAi”,即植物輸出內(nèi)源miRNA進(jìn)入病原菌并降解毒力基因,進(jìn)而探索跨界RNAi介導(dǎo)的抗黃萎病棉花種質(zhì)創(chuàng)新。郭惠珊以能否發(fā)展不依賴抗源的抗病育種生物技術(shù)引題,指出RNAi技術(shù)對(duì)植物抗病有重大貢獻(xiàn)。
“傳統(tǒng)栽培馬鈴薯是同源四倍體,基因組復(fù)雜、育種進(jìn)程緩慢。同時(shí)薯塊無性繁殖還存在繁殖系數(shù)低、儲(chǔ)運(yùn)成本高、易攜帶病蟲害等問題。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長、黨組成員,農(nóng)業(yè)基因組研究所所長黃三文說。為此,他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)起了“優(yōu)薯計(jì)劃”,開展基于純合二倍體馬鈴薯種子繁殖的雜交育種體系。“但是現(xiàn)有方法(SIFT)只能鑒定非定義有害突變,阻礙馬鈴薯快速改良的有害突變問題遠(yuǎn)未解決。”他介紹,為了高效剔除有害突變,其團(tuán)隊(duì)通過對(duì)100個(gè)茄科及旋花科基因組的比較分析來追蹤最早8000萬年前的突變,開發(fā)出“進(jìn)化透鏡”來探測馬鈴薯進(jìn)化約束及有害突變,繪制了首個(gè)馬鈴薯有害突變二維圖譜,并且利用圖譜信息,提出反直覺的自交系培育方法,開發(fā)全基因組表型預(yù)測新模型,加速了雜交馬鈴薯的育種進(jìn)程。
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