助力海水稻高产攻关,袁隆平绝非为了“炫技”自己团队的高产育种技能。
一方面,到2050年,世界人口将增加23亿,粮食须增产70%,方可解“饱腹之忧”;另一方面,非生物胁迫,如盐碱、干旱和低温等因素,严重影响作物的高产和稳产。
据报道,全世界现有6%以上的陆地面积受盐碱危害,在可耕地中,有19.5%的水田和2.1%的旱地已受盐碱危害。我国现有15%的水田受不同程度盐害影响。随着气候变化、海平面提升、排灌系统不合理,及富含有害盐分的底层岩石等因素影响,全球盐渍化土地面积仍将不断扩大。
“水稻是盐敏感作物。它受‘盐胁迫’一段时间后,会导致光合下降、植株生长停止甚至死亡。”湖南大学副教授林建中称。他介绍,水稻耐盐机制研究现已取得较大进展,但仍存在不少问题。如,如何阐明盐胁迫信号途径的复杂网络模式;水稻转运蛋白在盐胁迫应激响应和离子跨膜运输过程中的作用机制;如何利用已鉴定出的盐胁迫相关分子标记和基因位点培育耐盐水稻品种等。“水稻耐盐性状,是多种生理性状的综合表现,由多基因控制。亟须加大水稻耐盐种质资源的发掘和利用,加强水稻耐盐分子标记的定位研究,克隆耐盐基因,并研究其作用机制。”
目前,我国海水稻育种研究,取得了阶段性进展。如,青岛海水稻研究中心,已有数个材料取得了小面积种植的产量突破。去年9月,中心种植基地上,4份可用含盐6‰以上咸水直接灌溉的材料,在小面积种植后的权威成果评测中,亩产测产突破300公斤,最高亩产达620.95公斤。
今年,该中心又拟将176份新培育的海水稻材料,于5月10日前,在我国东北苏打冻土盐碱地、新疆干旱半干旱地区、东营黄河三角洲地区、青岛城阳滨海盐碱地等5类代表性盐碱地中,选择20余个试验点种植,观察它们在不同气候、土壤条件下的农艺性状、稻米产量和品质。
“我们希望从中能获得几种有推广潜力的高产海水稻材料。”张国栋说。同时,他表示,我国耐盐碱抗性基因资源仍相对较少,期待能尽快从国外引进部分野生海水稻种质资源。“缺乏系统完整的耐盐基因分子标记也是‘硬伤’。建立精准的耐盐基因分子标记鉴定系统,可有效加速选育过程。”