科技撑起云南米袋子

时间:2022-10-20 02:12:20

科技撑起云南米袋子

“民以食为天,食以稻为先。”水稻是中国最大的粮食作物,稻米是中国65%以上人口的主粮,但在中国,水稻种植面积只占全国粮作的25%,水稻总产占全国粮食总产的40%。如何解决13-16亿人口的粮食问题?不断提高水稻产量是解决中国粮食问题的根本出路!

云南省委省政府高度重视米袋子建设,科技部门长期支持开展稻作研究开发工作。十二五期间,支持省科技项目82项,总项目经费8877万元。2015年省科技厅启动实施重大专项“云南高原粳稻种业产业化关键技术研究及应用”,投入财政资金900万元,。全省稻作科技工作者努力拼搏,在新种质创新利用、新品种选育、配套技术研发及先进技术走出去等五方面取得了重大进展。

一、新种质的发掘利用引领新发展方向

获发明专利20余项、发表研究论文60余篇(其中SCI收录20篇),代表性成果4项。

1、水稻雌性不育突变体的发现及应用研究

“对水稻雌性不育基因的发掘与利用在杂交水稻育种和种子生产技术上具有创新性。”杂交水稻之父袁隆平这样评价。雌性不育的利用将可能带来杂交水稻技术新突破。创建水稻FS+MS杂交稻育种新模式的实践意义:可以实现真正意义上的机械化制种,简化制种程序提高制种产量和纯度。

完成了该雌性核不育突变体基因FST的克隆、验证、表达及功能分析,深入全面剖析雌配子育性基因的分子和生物学功能及其条件型启动子基因诱导表达调控/操作路径。

同时,已成功创建了FS(雌性不育)+ MS(雄性不育)杂交水稻技术创新体系(FM-line),构建了相关的传统育种与分子育种的模式和技术,目前正在试验示范。

该雌性核不育基因功能与调控路径的阐明,将极有可能在水稻及单子叶植物雌配子与种子分子生殖发育学的理论上取得新突破并推动雌性不育性在杂交水稻育种上的利用。

2、长雄野生稻地下茎基因用于培育多年生水稻

两对显性互补基因控制长雄野生稻地下茎遗传,组装成约347M的长雄野生稻基因组,明确长雄野生稻和水稻进化分歧大约在19万年前。

像种果树一样种水稻

长雄野生稻起源于西非,拥有发达的地下茎,有较强的病虫害抗性,为多年生草本植物。云南省农科院粮作所研究员陶大云与云南大学农学院研究员胡凤益,利用幼胚挽救的方式成功配置,并获得了RD23/长雄野生稻杂交种F1代,选育很多后代群体。同时,利用长雄野生稻地下茎的多年生性状,培育了一系列多年生品种。多年生水稻可以越冬,而大多数再生稻不能越冬。

目前,多年生水稻已商业化推广5000亩,在普洱、孟连、景洪、勐海等地试验种植,有些品种多年生性强,一次播种可收割四五年;具有很好越冬能力,产量表现稳定。去年早稻亩产449.5千克,晚稻亩产450.2千克。

在西双版纳等双季稻地方,这种多年生水稻一年可收割两次,而在单季稻地方,一年只能收割一次。今年将在昆明、玉溪等地推广种植,看看多年生水稻是否也适合这些地方。

3、利用野生稻育成了新品种并通过审定

合系35与元江普通野生稻杂交,F0代种子在实验室进行胚挽救成F1代苗,经回交2次,自交若干次,进行单株和系谱选择育成的粳、籼型常规水稻品种。

云资粳41号:累计推广20.4万亩,亩增产40kg,新增产值2392.6万元。

云资籼42号:累计推广15.5万亩,亩增产65kg,新增产值3022.5万元。

4、完成野生稻测序为发掘新基因打下基础

在国际上,首次完成稻属7个AA基因组物种的精细图谱,奠定了云南科学家在稻种资源与基因组学领域的世界领军地位,为高效发掘与利用野生稻丰富的基因资源提供了强大的平台。

同源多倍体水稻的多倍化与DNA 甲基化关系的表观遗传学研究取得重要进展:二、四倍体水稻的大部分基因表达水平没有差异,四倍体水稻没有因为基因拷贝数目的倍增而表现出剂量效应,转座子 DNA 甲基化水平在基因组范围内表现出广泛的差异,四倍体水稻 DNA 转座子的 CHG 和 CHH 甲基化水平普遍升高,同时伴随着 siRNAs 丰度的增加。DNA 转座子甲基化水平的升高抑制转座子邻近基因的表达,使得尽管四倍体水稻基因的拷贝数目增加但大部分基因表达量维持在与二倍体相当的水平,表现出剂量补偿效应。

克隆了栽培稻种间杂种不育基因――架起了种间基因交流的桥梁:精细定位了杂种不育基因S21、S37(t)、S38(t)、S39(t);克隆了S21、S39(t)基因;明确了S1、S19、S20、S37(t)、S38(t)、S39(t)在克服种间杂种不育的作用。

水稻陆生适应性研究获得新进展:发现水稻和陆稻适应旱地生长的理论,为耐旱水稻遗传改良提供理论依据。

二、新品种选育应用亮点纷呈

建设省级水稻创新团队和全省水稻产业技术体系(10+20),十二五以来育成水稻品种58个、陆稻5个,获省部级科技成果奖 17项,获得国家植物新品种权19项,发表研究论文92篇,示范推广4500万亩,新增稻谷10亿kg,社会经济效益达30亿元。形成以下五个方面的代表性成果。

1、常规粳稻品种选育成绩卓著

云粳29号粳稻优质香软米品种:2015年省主推品种,云南省首批粳稻香软米品种,稻米食味品质优异,第十三届全国粳稻米大会、第二届全国优质食味米峰会评为“优质食味粳米”,是获得该称号的首个高原粳稻优质米品种。年最大推广面积40多万亩,平均亩产650kg左右,比当地主栽品种亩增产40多kg。

楚粳28号超级稻:百亩方平均亩产1002.1kg,创粳稻百亩平均亩产世界纪录累计推广1039.6万亩,平均亩产 716.2kg,新增稻谷7.6亿kg,新增产值23.4亿元 ,云南省科技进步一等奖。是国标一级优质米。

楚粳39号优质软米:稻米食味品质优异,示范平均亩产720.1kg,比当地主栽品种亩增52.1kg,增产7.8%,累计推广1039.6万亩,平均亩产 716.2kg,新增稻谷7.6亿kg,新增产值23.4亿元。获云南省科技进步一等奖。

楚粳37号:产量高,百亩方亩产974.1kg,最高1038.3kg。累计推广8万亩,平均亩产720.1kg,比当地主栽品种亩增74.5kg,新增稻谷596.3万kg,新增产值1848.6万元。是国标二级优质米。

云粳39号长粒型香米:国标二级优质米,高产优质相互结合。平均亩产716kg,最高亩产990kg。已推广面积10万亩,使用前景广阔

云粳26号早熟耐干旱: 2012年农业部主推品种。云南和四川审定,云南省中海拔粳稻品种区试对照种,是国标三级优质米,推广面积超过100万亩,增产稻谷1000多万kg。早熟优质,产值高,适宜机插秧和熟制安排。

凤稻23号:2015年省主推品种。云南省高海拔粳稻区试对照品种,年推广面积31万亩,比原主栽品种均亩增产67.0kg,新增产值6432万元。

凤稻29号: 2015年省主推品种.省区试比对照合系41号亩增产158.2kg,增32.9%,年推广15万亩左右,平均亩产650.0kg。

2、杂交粳稻品种选育取得新突破

滇禾优34优质高产:国标三级优质米。 在云南、贵州、湖南、四川、河南、陕西等粳稻区累计推广50万亩以上,增产稻谷1300多万kg。

米质优,稻谷平均价格比对照品种每公斤多0.5-1.0元,增产增收效果显著。

3、常规籼稻品种选育成效显著

文稻11号:国标三级优质米,2015年云南省主推品种。2013-2015年累计推广51.7万亩,平均单产563.8kg,比对照亩增10.9%,增产2853.8万kg,新增产值1.28亿元。

文稻16号:国标二级优质米。两年区试平均亩产612.5kg,比对照红优7号增产7.2%,综合表现好。

文稻13号:2年区试平均亩产609kg,比对照增产10.2%,居参试品种第一位。

临籼23 :国标三级优质米。2011-2015年累计推广20万亩,单产550-700kg,较对照临优1458亩增30-50kg。

临籼24 :国标三级优质米。2011-2015年累计推广30万亩,单产600-700kg,产量接近杂交稻。

4、高寒稻区品种选育取得重要进展

丽粳系列品种在海拔2200米以上稻区表现出较好的耐寒性和丰产性。十二五期间,示范推广59.1万亩,平均亩产460.5kg,比主栽品种亩增产25.9kg,新增稻谷1530.8万kg,新增产值4592.4万元。

丽粳9号:2013年在海拔2670米的“水稻世界屋脊”的宁蒗永宁种植示范,创造亩产447.72kg的当地高产纪录。2014年百亩示范区平均单产达367.82 kg,较当地平均亩增产高达50.9%,创低纬度、高海拔的高寒稻作区水稻新品种百亩连片产量最高纪录。

5、陆稻品种选育取得新进展

增加了山区粮食的多样性、饲草多样性,提高复合产量;增加了与主要经济作物的轮作模式,解决了山区农作物单一,粮、畜争地,粮、烟争地等矛盾。

三、节肥控水机械化生产技术应用范围迅速扩大

获科技成果奖 5项,其中国家级2项,省部级3项;获发明专利2项;发表研究论文15篇;示范推广1440万亩,平均每亩增产稻谷72.2kg,新增产值30亿多元。取得以下三方面的代表性成果:

1、水稻精确定量栽培

建立了云南立体生态稻区的水稻叶龄模式图;明确了我省800kg/亩以上水稻百公斤籽粒需纯氮量粳稻为1.9±0.1kg,籼稻为1.7±0.1kg;提出适宜我省水稻高产的水稻均衡施氮法,基肥:分蘖肥:促花肥:保花肥为1:1:1:1;实现“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标。

创造了三个全国第一:创造了百亩连片亩产1067.5kg的新纪录(2015年);创造1亩单产1287kg的高产记录(2006年) ;创造了万亩连片平均亩产量800kg的高产纪录(2009年)。

精确定量栽培技术效果显著:十二五期间累计推广1440.1万亩,平均单产658.3kg,比常规栽培技术亩增产72.2kg,增12.3%。此外,每亩节省化肥20%, 节约成本30-60元。

2、种子包衣加工取得新突破

筛选出一批适于云南水稻生产使用的种子保健处理的高效、安全的药剂,国家科技进步奖1项。

3、机械化生产技术迅速扩大

机械化、工厂化育苗技术推广迅速扩大,在禄丰、版纳、芒市获得成功。

四、杂交稻繁育及特色稻米生产技术更上一层楼

两系核不育系繁种产量创世界纪录,滇型杂交稻繁殖制种技术全国领先,获省级科技成果奖 2 项,获发明专利 4 项, 15 篇。

1、两用核不育系繁殖产量创世界纪录

水稻两用核不育系Y58S繁殖高产田块亩产量达743.8公斤,创下水稻两用核不育系繁殖的世界最高亩产纪录。

2、形成了具有自主知识产权的滇型杂交粳稻育种技术体系

杂交粳稻繁殖制种技术达到全国领先,规模化不育系繁殖产量220kg/亩以上,规模化杂交稻制种产量230kg/亩以上。

3、特色稻米选育取得新进展

云粳37号 :粳稻香软米新品系,稻米食味品质特别优异,是众多大米企业作为优质米开发的首选品种。云粳37号同时还在缅甸规模化生产。

云光109 天然配方米:贵州省区试比对照增产13.04%,“十二五”累计推广121.3万亩。

4、六大名米打造特色稻米品牌

遮放贡米、八宝贡米、卧龙谷香软米、墨江紫米、梯田红米、勐海香米。

五、云南稻作成果辐射周边国家和省区

杂交稻品种在省外国外推广应用,常规粳稻品种辐射到周边省份。

1、杂交稻品种在省外开花结果

云光17号:优质软米。云南省审定,贵州省认定,2010-2012连续3年农业部推荐为主导品种。获云南省技术发明二等奖。

国外推广主要品种

1、金瑞良种 香飘一带一路

云光14号通过越南审定,在越南注册商标。两系杂交稻在越南、老挝、缅甸、印尼示范推广,累计推广面积100万亩。在当地建立了育种试验站。

2、常规品种在省外广泛应用

2009年,云粳26号通过四川省审定;2011年云光109通过贵州省审定;2013年楚粳28号通过四川省审定。

云南粳稻品种在四川省凉山州和贵州省毕节市等地种植面积占当地种植面积的50%以上。

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数读成绩

据不完全统计,“十二五”期间:

云南稻作研究工作获得包括973计划、863计划等支持项目30项。

发表科技论文近200篇(SCI收录24篇);

省科技计划支持项目82个,支持经费合计8870万元。

获省部级以上科技成果奖24项,其中以“楚粳28号”的选育及应用为代表,选育稻作新品种60多个。

品种和技术累计应用面积5500万亩,增产超过20亿公斤,直接经济效益超过60亿元。

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