试验田里,科研人员观察大豆性状。
曾经,三亚作为南繁加代育种的重要区域,每到冬季,全国各地的专家学者便带着种子奔赴到此,借助海南四季如夏的气候条件,让作物多繁育一至两季,从而为农作物育种按下了“加速键”。然而,三亚的目标远不止于此。
如今,从田间传统育种到实验室分子设计,三亚南繁育种正迈向生物育种“4.0版”,科研人员在实验室里全神贯注地分析细胞结构,致力于攻克传统育种难题,借助先进技术完善快速加代和基因型选择技术,缩短育种周期,选育出适合不同产区的新品种,向着现代种业创新高地奋勇迈进。
发挥区位优势,推动育种迭代升级
过去,农作物育种是“慢工出细活”。因大部分作物一年仅生长一季,一个新品种诞生需10至15年,甚至更久。为加快进程,每到冬季,专家们便带着种子奔赴海南,借助当地四季如夏的气候条件,让作物多繁育一至两季,这便是最初的南繁加代育种模式。
这样的场景,如今依然常见。
在崖州区三亚中国农业科学院国家南繁研究院大豆南繁育种技术创新团队基地,阳光倾洒在数千份大豆育种材料上,它们生机勃勃。株高35至120厘米的大豆植株错落分布,有的茎秆粗壮、叶片宽大、叶脉清晰;有的株型紧凑、叶片油润。
这些看似普通的植株,实则凝聚着遗传物质与科研智慧,科研人员走进田间地头,俯身观察,详细记录着肉眼所见的各种性状。
而在试验田不远处的基地科研实验室里,却呈现不一样的场景:科研人员正全神贯注地盯着显微镜,细致分析大豆细胞结构……
显而易见,从田间传统育种到实验室分子设计,三亚南繁育种正迈向生物育种“4.0版”——智能化育种。
此时,三亚中国农业科学院国家南繁研究院大豆南繁育种技术创新团队博士后孙佰全正带领团队开展新科研项目。
“我们团队一直致力于攻克大豆传统育种中杂交成功率低、杂交困难的问题。海南这个天然大温室为我们提供了绝佳条件,我们构建了周年杂交平台,借助人工补光等技术,实现周年杂交,大幅增加杂交种子产量。”科研取得突破,孙佰全难掩欣喜。
不仅如此,孙佰全团队还围绕我国大豆产业重大科技需求及“南繁”向“南育”转型升级目标,依托三亚气候条件,开展大豆工程化周年杂交育种体系构建,完善大豆快速加代和基因型选择技术,缩短育种周期,选育适合三大产区的新品种。同时,同步研发菜用大豆和饲用大豆配套栽培技术,助力海南地方经济发展。
“构建周年杂交平台,将加速培育优质高产耐逆新种质。未来,我们还将结合人工智能技术,构建模型,快速预测大豆产量性状,节省人力物力成本。”孙佰全满怀信心地说道。
科研设备升级,生物育种成果丰硕
科研设备升级,生物育种加速突破。位于三亚崖州湾科技城高新区的隆平生物技术(海南)有限公司(以下简称“隆平生物”)的实验室里,该公司副总经理贾志伟正在悉心指导学生实验,讲解细致入微,学生则专注地操作仪器。
在实验室里,记者看到,各种各样的科研设备整齐地摆放着,科研人员穿梭其间,全身心投入到科研工作中,为生物育种努力着。作为最早一批入驻崖州湾科技城高新区的企业之一,隆平生物可是赶上了好时候。三亚得天独厚的地理气候条件和崖州湾科技城高新区的科研平台资源,就像肥沃的土壤和充足的阳光,让隆平生物茁壮成长。
“先进科研设备为种业插上科技翅膀。”贾志伟介绍,过去农作物抗虫、抗旱能力弱,如今借助生物技术改良优化,已取得阶段性成果。隆平生物在农作物抗虫、抗除草剂转基因性状研发领域实现突破;同双绿源公司联合研发了玉米生物育种基因芯片,推动玉米传统种业转型升级。
“落户三亚后,我们引进了产品开发需要的一系列仪器设备。”贾志伟称,PCR仪器通量更大,可快速鉴定插入设备,提前检测外源基因拷贝数。分子育种使用的分子标记技术,能比较不同品种,发现优良片段。
近年来,隆平生物成果丰硕,荣获“海南省专精特新中小企业”“海南省CRO企业”“海南省人才团队基地”等称号。截至目前,已获得国内外授权发明专利91项,其中45项为自主知识产权,国外授权发明专利涵盖澳大利亚、印度、加拿大、美国等国家。
“我们牢记习近平总书记的嘱托,以先进技术和优良品种为基础,凭借一流的设备和研发水平,研发新技术,为种业赋能,为中国农业添砖加瓦。”贾志伟言辞坚定地表示。
“太空种子”落地,三亚种业“加速度”
从实验室到“太空”,三亚生物育种实现了“上天入地”的跨越。
在崖州区坝头南繁科研育种基地,工作人员在田间忙碌着。他们精心挑选优异的水稻株系,进行单独包装。这批长势良好的稻穗,正是四个多月前种下的“太空种子”。
去年11月,实践十九号卫星成功带着一批重约50公斤的“太空种子”返回地球,这些种子涵盖了水稻、玉米、大豆、火龙果等约60个品类。这消息一传开,科研人员们都兴奋不已,就像等待孩子出生的父母一样,满心期待着这些“太空宝贝”能带来惊喜。海南农乐南繁科技有限公司科研基地负责人钦星亦在其中。
“这些太空种子分蘖能力特别强,我们选了特别优良的单株拿回去种植,和原来的亲本进行对照,看看有没有优势。这种小的单株单穗种,在第二代就能评价它有没有变异了。”钦星笑着说道。
原来,实践十九号卫星搭载种子进入太空后,在微重力、强辐射等特殊条件下,种子遗传物质发生了微妙变化。这批水稻种子预计本月收获完毕,工作人员将对其进行分类晒干,继续在三亚、东方等多地的育种基地进行加代繁育。
人才、技术、设备的汇聚,让三亚种业发展势头迅猛。过去,一个农作物新品种的诞生需要等待 8 到 10 年,如今最快仅需 2 到 3 年。生物技术、大数据和人工智能等科技力量,正如同神奇的画笔,描绘着现代育种模式,让南繁育种基地华丽转身,蝶变为南繁硅谷。
越来越多的科研团队入驻三亚,在各个科研基地与实验室中,不难看到科研人员日夜奋战的身影,他们如同冲锋的战士,战斗在南繁一线。从田间到实验室,从传统育种到现代科技育种,三亚种业发展的步伐坚实有力,向着更高的目标奋勇前行。
随着海南自贸港建设的加速推进,原本主要服务于国内生产的南繁硅谷,正加速迈向世界舞台。从育种基地到南繁硅谷,再到全球动植物种质资源引进中转基地,南繁硅谷正释放出强大的动能,推动海南成为种业对外开放的新高地。
短评
从传统迈向创新
三亚种业“智”造新辉煌
在很多人的印象里,三亚是一座以热带风光闻名的海滨城市。其实,三亚不仅以美景闻名于世,如今,她正以崭新的姿态在种业领域书写着创新篇章。从昔日依赖传统育种技术的农业基地,到如今崛起为现代种业创新高地,三亚的蜕变令人瞩目。
崖州湾科技城高新区落地后,成为三亚种业发展的核心动力。这里汇聚顶尖科研人才、先进设备与政策资源,构建起完整的创新生态链。基因编辑、分子育种等前沿技术在此不断涌现,为农业生产带来突破性变革。
目前,科技城高新区已立项87个重大科研平台项目,强化共性技术供给;全球规模最大的国家野生稻种质资源圃开圃运行;先进计算中心与海南人工智能计算中心构建全省领先智算集群,1602台科研仪器实现共享开放,从数据处理到技术分析,为企业和科研机构的研发工作提供了坚实的“硬支撑”。
隆平生物等数百家科研企业入驻,与科研机构深度合作,加速成果转化。优质种源走向田间地头,助力农民增收,实现了科技成果向产业效益的高效转化,释放出创新驱动的 “乘数效应”,推动种业产业规模持续壮大。
三亚从传统育种到生物育种的跨越,不仅是技术飞跃,更是理念革新。它用实践证明:传统农业唯有主动拥抱科技创新,才能打破发展瓶颈,焕发新生。未来,随着更多创新资源的加速汇聚和科研成果的落地应用,三亚必将在现代种业领域绽放更加璀璨的光芒,为保障国家粮食安全、推动农业高质量发展作出更大贡献。
(三亚传媒融媒体记者 张慧膑)