摘要:4月23日,在湖北鄂州的一片试验田里,一株株改良后的陆稻正拔节生长。这些看似普通的作物,实则承载着我国生物育种领域的前沿突破——在湖北科创供应链平台的撮合下,武汉艾迪晶生物科技有限公司(简称“艾迪晶”)与中科院西双版纳热带植物园(简称“版纳植物园”)联合研发的
4月23日,在湖北鄂州的一片试验田里,一株株改良后的陆稻正拔节生长。这些看似普通的作物,实则承载着我国生物育种领域的前沿突破——在湖北科创供应链平台的撮合下,武汉艾迪晶生物科技有限公司(简称“艾迪晶”)与中科院西双版纳热带植物园(简称“版纳植物园”)联合研发的“中科西陆4号”陆稻改良品系,通过基因编辑技术攻克了困扰行业多年的除草难题。这项创新不仅让陆稻机械化种植成为可能,更为我国粮食安全战略开辟出新路径。
拦路虎:杂草防控难题制约陆稻规模化种植
据国土三调数据显示,我国耕地中,水田仅占24.55%,旱地占了一半多。一年一熟地区耕地占比48%,年降水量800毫米以下地区耕地占比65%。我国不少永久基本农田位于丘陵山区,特别是西部地区有相当比例的水田、稻田是山地。
近年来,版纳植物园相关研究团队针对山区地貌以及季节性干旱、水资源短缺对传统水稻生产的制约,培育了多个适应山区、缺水地区旱生环境下高产稳产的优质陆稻新品种,并进行栽培技术研究及示范推广,为山区、灌溉水资源匮乏地区粮食作物种植提供有力支撑。
“旱直播陆稻是节水、节能、高效的稻作生产新模式,在我国西南山区、喀斯特地貌地区可推广面积超过1亿亩,应用前景广阔,但目前全国种植面积仅约500万亩。”版纳植物园研发人员介绍,该团队一直致力于加快旱直播陆稻种质和栽培技术创新,让更多更好的陆稻新品种成为山区旱地主推品种,利用旱地拓展稻米生产空间,助力国家粮食安全和乡村振兴。
“陆稻种植具有节水、减碳等优势,但同时也有一个很大的制约因素。”研发人员介绍,在西双版纳的山区梯田种植的陆稻,用水量仅为传统水稻的50%,且可减少80%的甲烷排放,陆稻种植被视为应对气候变化的重要选项。但是,由于旱地比水田更容易滋生更多杂草,且目前主要靠人工除草,人工除草成本占种植总成本的60%,这严重制约了陆稻规模化种植。
湖北科创供应链平台服务机构湖北产业技术创新与育成中心(以下简称育成中心)在了解版纳植物园的需求后,于湖北科创供应链线上平台发布“中科西陆4号”陆稻的耐除草剂改良技术的攻关需求,对接到从事基因编辑研究的艾迪晶生物。双方在多轮沟通后,艾迪晶提供的以基因编辑技术提升陆稻抗除草剂性能的解决方案获得认可,双方很快达成技术联合攻关合作。
破局:基因编辑技术成利器,成功培育耐除草剂新品种
成立于2019年的艾迪晶,由院士团队领衔组建,短短数年间已成长为国家高新技术企业、湖北省“专精特新”中小企业和武汉市“种子独角兽”企业。公司在农作物基因编辑方面具有较强的技术积累,编辑创制了系列水稻、大豆等新材料。
“要显著降低除草成本,就必须实现化学除草。”艾迪晶研发负责人邹洪锋介绍,普通陆稻并不具有耐除草剂性能,在机械化喷洒除草剂后,陆稻会和杂草一起死掉。为了避免出现这一现象,“我们联合攻关的一大难题就是要让陆稻具有耐除草剂性能。
艾迪晶研发人员进行基因编辑改良。企业供图
项目实施过程中,联合攻关组首先从众多除草剂中筛选出环境友好型药剂,接着在陆稻基因组2万多个基因中找到除草剂抗性基因位点,最终运用自主基因编辑系统进行精准编辑,培育了耐除草剂陆稻新品系。去年,首代改良种子“中科西陆4号”在海南南繁基地完成性状验证,能耐受4倍除草剂剂量,可大大减少除草成本,为陆稻大规模推广奠定基础。
根据计划,该改良品种将在2025年底前完成鄂、滇、琼等地的品种试验,随后进行品种审定及推广。
而此次陆稻项目的突破,更打通了从基因编辑工具研发到商业化育种的完整闭环。当科技创新与产业需求在荆楚大地碰撞出火花,一幅关于现代农业的未来图景正徐徐展开。
“这次鄂滇两地成功携手攻关,得益于湖北科创供应链平台的整合。在这个平台上我们可以对接很多资源,比如拥有丰富科研资源和原创性科技成果的中科院等国家重点科研机构;平台促进科创需求方和供给方快速精准对接,加速科技成果转化,推动科技创新与产业创新融合发展,成为企业技术创新的好帮手。”邹洪锋说。(记者陈卫东通讯员施馥甜王曦)
来源:长江财经智库