作物育种：听令分子技术

        记者：周清春

　　主任：张天真

　　时间：2006年1月12日上午

　　地点：南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室

　　在南京农业大学见到张天真主任时，我惊讶了，没想到他这么年轻。

　　他衣着随意，一件黑色皮夹克，一条灰色裤子，看起来很干练，而那双不大但充满着智慧的眼睛，更显得他精力十足。张天真说话很快，也很简洁，能让人迅速了解他所要表达的要点。

　　记者：大家都知道传统育种是一个漫长而又极其艰辛的过程，那么，用遗传改良方法去育种是不是应该轻松多了？

　　张天真：以前，育种是每天都要在地里看，看见长势好的植株就把它选出来，然后一直种下去，培育一个新品种需要8－10年的时间，这很辛苦，也很困难。而现在，作物育种结合分子生物学技术，一些主要性状的改良可通过实验室完成分子设计，当今的分子育种可称为分子设计的作物育种。这样速度比以前快多了，工作量也比以前少。

　　记者：能举个例子介绍一下吗？

　　张天真：比如经过自然界的淘汰，现在存活下来的一些草，存在优良的基因，如抗旱、抗寒、抗病等。我们现在的一项研究就是，想办法把这些基因，尤其是那些抗病基因，导入到小麦中去，并让其在小麦中表达，以得到新的抗病小麦品种。

　　这方面我们已经取得显著的成果。我们把草中一个国际公认最好的，能抵抗小麦白粉病的基因导入小麦中，利用该资源材料已经培育出5个品种，正在审定的品种还有10多个。

　　记者：是不是就是因为遗传改良育种在农业上的重要地位，才建立我们这个国家重点实验室？

　　张天真：是的。培育优质、高产、高效、多抗的农作物新品种是我国农业可持续发展的关键，也是我国农业生产应对WTO激烈竞争的必然出路，但是，我国农作物育种工作滞后，成为制约农作物产量提高和品质改良的重要因素。基因资源缺乏，遗传基础不清是制约育种获得重大突破的主要原因。

　　为了加强农作物种质资源的研究，完善高效发掘新基因的原理和方法，加速发掘利用新基因的进程，促进我国农作物育种工作，根据我国作物遗传育种的实际要求和国际植物遗传资源发掘、利用的现状与趋势，2001年，南京农业大学以教育部和农业部“作物遗传与特异种质创新重点实验室”、“国家大豆改良中心”为基础，建设“作物遗传与种质创新国家重点实验室”。

　　实验室包括南京农业大学国家级重点学科“作物遗传育种”和江苏省、农业部的重点学科“蔬菜学”。因此，该实验室集中了南京农业大学作物遗传育种、蔬菜学等2个学科专业的最强科研实力，有能力和条件开展作物种质资源、优良基因资源的发掘、创新及利用、品种改良、基因工程和细胞工程研究等工作。

　　记者：据说，我们实验室比较明显的特色就是资源丰富？

　　张天真：我们广泛搜集主要农作物种质资源，并对形态、农艺、生理生化、品质、抗病虫及抗其它生物和非生物逆境等性状进行多个学科系统的鉴定评价，建立种质资源圃和资源库，建立计算机管理系统。我们利用分子标记和形态描述相结合的方法，作出遗传多样性评价，并构建主要作物核心种质指纹图谱。

　　目前，我们有4.5万份包括小麦、水稻、棉花等保存下来的有活性的种质资源，这些品种有的是现代的，有的是以前的，有的是野生的，都不一样。其中大豆种质资源有1.5万份，世界排名第3位。

　　记者：这些种质的收集是不是需要一个长期的积累？

　　张天真：农学院的老一辈教师从解放前就开始搜集和保存种质资源，到现在一直延续下来，历史很长。目前，我们已经把这些资源公布在网上，有需要的研究单位和个人可以直接和我们联系。

　　记者：有了丰富的种质资源，我们应该如何利用呢？

　　张天真：我们利用染色体工程和基因工程等手段，将近缘植物中染色体、染色体片段及携带的有用基因导入栽培作物，创造优异的新种质。

　　利用数量遗传学和分子遗传学手段研究高效发掘重要基因资源的新方法，发掘出我国农作物育种中急需的重要基因，为育种服务。

　　利用远缘杂交、辐射和化学诱变、细胞工程、基因工程、倍性育种等技术创建符合作物改良要求的新种质。同时拓宽基因资源的利用范围，引入来自其它生物类型（包括动物及微生物）的基因资源，为育种服务。

　　记者：那在育种方面，我们取得哪些重要成果？

　　张天真：“十五”期间，我们培育23个新品种，推广了4000多万亩，初步估算，这些新品种带来的经济、社会效益高达30多个亿。其中15个品种已经转让给种子公司开发，转让费达2000多万元。

　　以前，我国在长江和黄河流域大量引进美国转基因抗虫棉，这样就存在很大的问题，种子来源完全依赖国外，国外完全有可能在种子供给方面限制我们。现在，我们开发的棉花杂交新品种“南抗3号”，种植面积在长江流域达1/10，加上国内其它研究所培育出的品种，我们基本已经取代美国的转基因抗虫棉品种。而我们的“南抗3号”占到1/4到1/3的份额，这在国内影响很大。

　　记者：几年来，我们建立了哪些研究平台呢？

　　张天真：我们开展分子标记辅助选择育种技术和转基因育种技术研究，建立分子育种技术平台；将生物技术、数量遗传与常规育种技术结合，建立可行的品种改良方法和群体结构改良策略。

　　为提高育种效率、加快育种进程，我们还建立重要农作物性状的分子标记辅助选择育种的技术平台，快速、高效地培育出目标性状有重大突破的新品种、新品系。开展主要农作物农杆菌介导、基因枪、花粉管通道等遗传转化体系以及其他遗传转化途径研究，把一些有用基因导入主要农作物中，并研究所转基因的遗传规律、遗传稳定性及安全性。   (责任编辑：泉水)

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