海南分子育种和耐盐水稻成本低 大大缩短育种周期
广东遂溪虎头坡沿海盐碱地,退潮后海水稻正常生长。
文\海南日报记者 况昌勋
“红树林能够在盐度很高的滩涂上生长,如果将它的DNA导入农作物中,是否也会提高农作物的耐盐能力?”林栖凤和李冠一说,这对海南大学农学伉俪教授,20多年前的一天傍晚在海边散步,灵感咋现。
作为分子育种理论与技术创始人周光宇的学生,林栖凤和李冠一懂得分子育种技术。
于是,他们在海南大学附近的一海滩建立了20亩露天实验室。将海岸耐盐植物红树总DNA,通过花粉管外壁通道,导入辣椒、番茄等农作物。在海滩上试种的辣椒,用海水直接浇灌,约55%的转化株能开花、结果,而对照株全部死亡。同样,也成功获得了耐盐能力明显增强的番茄转化株后代。
此后,林栖凤和李冠一开始在全国各地寻找高耐盐野生植物,为培育耐盐农作提供DNA外源。
选育了一批导入外源DNA、用海水灌溉,耐盐能力明显增强的番茄、茄子、辣椒、豇豆和水稻的新种质材料。并于2001年通过专家验收。
除海水浇灌外,耐盐蔬菜只需施少量肥料,成本低。种植方法与淡水种植一样,产量相当。海南地处热带,一年可种三茬。验收结果显示,耐盐蔬菜的营养成份与淡水蔬菜无异,甚至部分营养成本含量更高。
7年前,林栖凤、李冠一与湖南省农科院水稻研究所合作,将高耐盐野生植物DNA通过花粉管通道导入优良受体水稻,收获的种子,每年两季分别在海南和湖南进行选育,经过5年耐盐筛选,获得18个耐盐株系,自2012年5月起在盐城海滩地开始中试。
“海湘030”耐盐水稻品种,就是改变传统杂交育种方式,利用分子育种技术,所获得的海湘系列耐盐新品种之一。
“植物的耐盐性是多种抗盐生理性状的综合表现,由位于不同染色体上的多个基因控制,因此,转移单个基因往往只能获得部分耐盐性。花粉管通道技术可以破解这一难题。”林栖凤说。
林栖凤、李冠一说,分子育种技术可以大大缩短了育种周期,仅用短短的7年时间就达到、甚至超过了传统杂交育种20多年的研究效果。