中國科學家最近在“精準設計”作物育種發展計劃中公佈了一系列突出研究成果,旨在同時提高產量、減少化肥和農藥使用,並增強抗病蟲害能力。這些成就被視為這個人口最多國家在確保糧食安全和可持續農業發展戰略中的重要進展。

中國的發明震撼農業領域:培育出高產低成本水稻品種,已種植近100萬公頃

在中國科學院(CAS)組織的新聞發佈會上,科學家們公佈了名為“精準設計與育種”的戰略優先研究計劃的主要成果。該計劃於2019年11月啟動,彙集了30多個研究機構的專家,旨在解決中國農業面臨的長期挑戰,如化肥濫用、作物病害增加和耕地面積日益縮小。

據中國科學院院士、該計劃首席科學家李家洋介紹,過去六年來,研究團隊已培育出37種試點作物和畜禽品種。這些品種已在近1448萬英畝(約96.5萬公頃)的土地上種植,為農業生產區域帶來了顯著的經濟社會效益。

該計劃的核心是確定控制產量、養分利用能力和抗病蟲害、乾旱等關鍵特性的基因。通過現代技術,特別是基因編輯,科學家們開發出了既高效又減少對環境影響的新品種。

其中一個值得注意的發現是水稻中的OsTCP19基因,它能在氮肥用量減少20-30%的情況下保持穩定的產量。研究人員表示,這一結果有助於解決農業生產中長期存在的化肥過度使用問題。

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在小麥方面,科學家們確定了有助於增強對白粉病廣泛抗性的基因。同時,一種名為“中科166”的新小麥品種已被開發出來,具有對赤黴病(小麥最嚴重病害之一)的強大抗性。該品種目前已在約150萬英畝土地上種植,並顯著減少了農藥使用需求。

該計劃在育種技術領域也取得了進展。通過使用中國自主研發的基因編輯工具,科學家們培育出了高產且抗病的小麥品系,這在傳統育種方法中很難實現。值得注意的是,2024年,中國首次為一種主要基因編輯作物頒發了生物安全認證。

除了水稻和小麥,該計劃還擴展到其他領域。科學家們開發了10種產量和營養價值更高的新大豆品種,旨在減少對進口的依賴。在水產養殖方面,一種生長速度快25%、飼料利用效率提高20%的新鯽魚品種也已推出。

據李家洋介紹,這些成果反映了中國育種模式的根本轉變,從依賴經驗的傳統方法轉向可預測且顯著縮短研究週期的“分子設計”精準方法。科學家們期望,這些進展不僅能鞏固國內糧食安全,還能為全球農業挑戰提供新的解決方案。