長江日報大武漢客戶端2月15日訊(記者周劼 通訊員張惠雯)油菜是我國植物油的第一大油源,提升油菜出油量不斷培育新種子很重要。中國農業科學院油料作物研究所王漢中院士團隊二十余年來持續攻關“油菜小孢子培養技術”,整個育種時空大大壓縮:一個培養皿代替了一兩畝試驗田,育種時長也從過去的至少五年壓縮至一年。他們讓這個曾經的前沿技術變成“白菜價”,成為油菜育種中效率最高的技術之一。日前,全國油菜新品種注冊目錄顯示,單去年一年,通過此項技術該團隊培育的油菜新品種就達14個。
2月14日,記者來到該團隊油菜試驗田,油菜已繁花朵朵,密密麻麻的植株長勢茂盛。和其他試驗田不同,這里的油菜一廂廂的不同品種都“住進”了不同的細網眼“帳子”里。
“這里面都是利用油菜小孢子技術培養的油菜新品系,把它們用網紗隔開,是防止彼此間通過風媒或蟲媒異花授粉。它們自花授粉后,就可以收獲性狀穩定的種子。”這項培養技術的負責人金莉介紹,小孢子是植物花蕾里的未成熟的花粉粒,相當于生殖細胞,包含了植物的全部遺傳信息。小孢子培養,是從花蕾里提取細胞,再培養成植株的過程。“以前培育一個油菜新品種通常需要五到八年。而利用小孢子技術,一個小小的培養皿里就能培養出成百上千個胚狀體。銜接好時間差,只需一年就可以得到性狀穩定的新品系。”
在油料所小孢子培養實驗室,金莉從恒溫箱拿出一個培養皿,底部沉淀著一層薄薄的黃綠色花粉,將它放到電子顯微鏡下,連接的電腦屏幕上瞬間出現小孢子的放大圖像。雜亂而細小的細胞群中,有些個體顯得飽滿而碩大,金莉說,“這些圓乎乎的胖花粉就是我們所需要的胚性小孢子。”
金莉親眼見證了小孢子培養技術從前沿科技變成“白菜價”的全過程。二十余年前,王漢中院士敏銳地追蹤到小孢子培養技術是實現精準育種的一種高效途徑,油料所油菜遺傳育種研究室研究員王新發團隊承擔起了這一技術的研究,但開始幾年一直沒有突破高效化。
2012年,華中農業大學碩士畢業的金莉加入該團隊,做了兩年也沒有突破。兩年后,金莉形容說,“突然”技術就打通了。“突然”的背后是金莉輕描淡寫敘述的常年堅持,“我的家離實驗室很近,我們這邊的人加班的很多,大家都習以為常。特別是油菜花開的季節,也是我們提取小孢子最重要、最繁忙的時期,一天都等不了,每天海量地做,做得越多,發現好材料的機會才更多。”
幾年來,王漢中院士團隊采用分子輔助標記、聚合雜交、規模化小孢子培養等技術,實現了油菜育種的“定向培養”,創制出高產油骨干親本35個,高含油量、高產、雙低、多抗、廣適油菜新品種45個。其育成品種已在我國油菜主產區累計示范推廣2億畝以上,增加社會經濟效益超過200億元。