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新研究破解棉花生物育种“卡脖子”难题******

　　近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队建立了跨越种间和种内的无基因型限制的棉花高效遗传转化体系（SAMT），破解了难以利用棉花主栽品种为受体进行遗传转化的“卡脖子”问题，为加速棉花基因工程育种进程提供了技术保障。相关研究成果发表在《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》上。

　　基因型限制和转化周期长是棉花遗传转化的两大技术屏障，阻碍了棉花基因功能验证和优异转基因材料创制，往往无法对当前棉花主栽品种进行目标性状的直接改良，难以实现以主栽品种为基础受体的基因聚合和品种改良。

　　该研究以棉花种子顶端分生组织干细胞为外植体，结合农杆菌和超声波处理，将外源载体整合到干细胞中，进而诱导干细胞产生不定芽，并利用壮观霉素抑制主芽生长，诱导腋芽的产生，有效降低嵌合体概率。该研究建立的SAMT转化体系成功打破了棉花种间和种内遗传转化的基因型限制，陆地棉、海岛棉和亚洲棉等多个棉种均成功进行了转化，获得的过量表达转基因材料和基因编辑突变体材料均可稳定遗传。SAMT体系的转化周期为2-3个月，未发生转基因再生苗不育现象，也未出现畸形苗。该体系的建立有助于加速棉花功能基因验证和优异种质资源创制，为棉花生物育种提供科技支撑。

　　该研究得到了国家自然科学基金创新研究群体、中国农业科学院科技创新工程、崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目的支持。

学术支持

中国农业科学院棉花研究所

制作

光明网科普事业部

记者

宋雅娟 谢芸

【这些年，我们创造的奇迹②】我国海水稻种植面积突破百万亩******

　　【这些年，我们创造的奇迹②】

我国海水稻种植面积突破百万亩

袁隆平院士夙愿正一步步成为现实

　　光明日报青岛1月11日电（记者崔兴毅、刘艳杰）曾经寸草不生的海滨滩涂，或是直泛盐花的盐碱地上，竟然能长出香喷喷的稻米。这是我国农业科技工作者创造的奇迹！最新统计显示，截至2022年年底，我国耐盐碱水稻（俗称“海水稻”）种植面积已突破100万亩！

　　我国有近15亿亩盐碱地，一向被视为“农业荒漠”，而在中国农业科技人员眼中，种植海水稻，是唤醒这一“沉睡”资源的重要方式。2012年，袁隆平院士牵头，在山东青岛组建海水稻研发团队，开始技术攻关。

　　“与普通水稻不同，海水稻必须具有一定的耐盐碱能力，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植。最初的种质资源，是袁老从国内外一点点收集来的。在此基础上，我们通过基因测序技术，筛选出天然抗盐、抗碱、抗病基因的品种。目前，我们已经拥有种质资源近2000份。”青岛海水稻研究发展中心技术研发部部长万吉丽介绍，“不仅如此，种质的耐盐能力也不断提高,从最初的3‰，提高到现在的8‰。”

　　光筛选种质不够,还得改良土壤。为此，科研人员探索出一套以综合排灌系统、物联网传感器系统、大数据农业信息服务系统为基础的盐碱地改良技术。“通过地下传感器感知温度、碱度、生长态势等信息，并即时传送至大数据中心，通过AI和专家诊断系统，智能调控土壤盐碱度及水肥释放，让土壤和作物都‘活’起来。”万吉丽说。

　　2018年，精心培育的海水稻经历了最严峻的考验——在紧邻塔克拉玛干沙漠的新疆喀什岳普湖县恶劣的环境中试种。“当年亩产就达到300公斤，2019年以后，每年亩产都超过540公斤！”令全程参与该项目的山东省泰安市援疆指挥部技术人员王琦更加兴奋的是，“土壤盐碱度从之前的17‰降到2‰，还实现了一年之内稻麦两作！”

　　小小海水稻，打开中国粮食增产新版图。10年来，我国海水稻已从科研试验阶段进入规模化推广，实现了对全国四大类典型盐碱地的全覆盖。

　　2020年，袁隆平院士进一步在全国开展海水稻推广种植，启动“十百千”工程——当年完成10万亩海水稻种植、100万亩盐碱地综合利用、1000万亩可利用的盐碱地储备。该工程计划用8到10年时间，改造一亿亩盐碱地,实现盐碱地变粮仓。

　　“目前，这一工程正在稳步推进。‘改造一亿亩盐碱地，多养活8000万人’是袁老的夙愿。我们离实现这个目标越来越近！”万吉丽信心满怀。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 01版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）