English

全力推进农业“第二次绿色革命”(图)

2004-12-16 来源:光明日报 作者:中国科学院院士 张启发 我有话说

张启发1953年生,湖北公安县人。1976年毕业于华中农业大学农学系。主要研究方向为作物改

良的分子遗传学。现为“中国水稻基因组研究计划”专家组成员、“863计划”主题专家组成员、“973计划”首批项目首席科学家。

在过去的半个世纪里,我国在人口快速增长的形势下,成功解决了人民的温饱问题,农作物品种改良对农业生产水平的提高做出了巨大贡献。但是,要使作物生产能满足人民生活水平不断提高和复杂多变的国内外市场需求,要保证农业和环境可持续地和谐发展,除继续提高产量、改善品质外,我国作物品种改良的目标应着重致力于解决以下问题:1、主要作物的病虫危害逐年加重,每年喷施的大量农药既加重了农民负担,增产不增收,又严重破坏了人类赖以生存的生态环境,还造成了食物中农药残留,危害人类健康。2、我国大部分地区作物生产的施肥量超过了土地承受能力,除加重农民负担外,土壤退化、江河湖海的富营养化正在成为农业和环境可持续发展的严重障碍。3、旱灾频繁,受旱面积大。除西北地区长期缺水、华北地区旱灾频发外,由于雨量分布在季节上不平衡,旱灾在长江流域发生的频率近年也有很大提高。据统计,我国农业耗水约占全国总耗水量的70%,而水稻的用水几乎占整个农业耗水的70%,在水资源日益短缺的今天,降低水稻的用水对国民经济乃至人类社会的生存和发展均有着十分重要的意义。4、北方盐碱地面积很大,而南方热带、亚热带又普遍为酸性土壤,这些不良环境对作物的种植和产量潜力的发挥有很大的限制作用。

针对上述问题,我国农业科学家在大讨论的基础上,提出了“第二次绿色革命”的战略构想,并将其目标定义为“少投入、多产出、保护环境”。根据这一目标,我国的作物生产不仅要继续提高产量、改良品种,更重要的是要大幅度减少农药、化肥和水资源的用量,以保证经济、社会和环境的可持续发展,以及人与自然的和谐共处。这就要求我国作物改良应将增加品种的抗病虫性、营养高效利用、耐旱、抗逆等性状作为重要目标。近年来,植物基因组研究取得了重大进展。通过各国科学家的通力合作,拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序,并展开了规模的功能基因组研究。对拟南芥和水稻均建立了大型突变体库、全基因组芯片和基因表达谱、高效率遗传转化、生物信息分析等功能基因组研究的技术平台,还应用图位克隆技术分离、克隆了一批包括控制抗病、品质、植株形态等重要性状的基因。这些研究为揭示植物抗病、抗虫、耐旱、抗逆、营养高效利用、高产、优质等重要性状的机理提供了技术平台和工作基础。

我国植物遗传资源丰富,是水稻、大豆等主要作物的起源中心,也是小麦、大麦、玉米、油菜等多种作物的重要多样性中心,这些植物在长期自然和人工作用下,形成和积累了大量的遗传变异。目前我国种质资源库中收集和保存的各种作物种质达33万份之多,居世界首位。

实现“第二次绿色革命”所涉及的抗病、抗虫、耐旱等均是生物学基础较复杂的性状。近年来,我国科学家采用种质资源研究、功能基因组研究和分子技术育种相结合的途径,在上述各方面研究中取得了重要进展。现已获得数以千计的具有各种优良性状的种质资源;通过分子标记遗传作图的方法,已鉴定、定位了数百个控制这些性状的基因位点;对突变体库的筛选获得了各种性状的突变体;此外,还获得了数千与这些性状相关的特异表达的基因。

在今后的研究中,我们应进一步将品种资源研究、基因组研究和分子技术育种紧密结合,加强作物的抗病、耐旱、高产、优质等重要性状生物学基础研究,注重将研究成果迅速应用于品种改良,培育大批具有优良性状的农作物新品种,为实现我国农业的“第二次绿色革命”奠定坚实的基础。

手机光明网

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有