提到農(nóng)業(yè),你最先想到的是不是腳下的泥土和早起晚歸的艱辛?
今天,我們要聊一個與生活息息相關(guān)的農(nóng)業(yè)話題,看完以后或許能讓你大開眼界。無論是實驗室里培育成熟的脫毒苗,還是當(dāng)下正在研究的基因編輯技術(shù)等,育種之路上的種種研究與攻克,都是為了農(nóng)民的“錢袋子”更鼓,農(nóng)產(chǎn)品更干凈,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路越走越寬。
種在地里的“冰淇淋”
6月19日,進入梅雨季的合肥暫時收藏了雨水的情緒,露出了久違的陽光。在江淮園藝的國家級瓜菜育種創(chuàng)新基地中,近300種農(nóng)作物正在肆意生長。一個寫有“冰淇淋”的標(biāo)牌引起了參觀者和記者的注意。
此冰淇淋非彼冰淇淋。它是甘薯的一個品種,因長出的果實猶如板栗和紫薯的結(jié)合體,蒸熟之后口感細(xì)膩且又比較香甜,食之有冰淇淋的感覺,所以得名冰淇淋紅薯。
這些農(nóng)作物是廣東一政府部門委托江淮園藝進行脫毒培養(yǎng)及產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)研究的。目的是見證經(jīng)歷了實驗室脫毒培養(yǎng)后,甘薯苗在田間的適應(yīng)能力。
相距千里,廣東的政府部門為何看上了合肥的脫毒苗?
草莓走上脫毒之路
其實,最近幾年脫毒苗在果農(nóng)圈很火。一棵棵不帶病毒的種苗意味著品質(zhì)和豐收有望。在合肥的北部長豐,那里的莓農(nóng)可能與脫毒苗打交道的時間更早一些。
長豐是中國草莓之都,草莓種植面積已有20萬畝,長豐草莓也早已成為合肥“朋友圈”對外展示的一張靚麗名片。
作為水果皇后,草莓的營養(yǎng)價值自不用多說,但如何培育出綠色天然無公害的草莓,則離不開“泡”在實驗室的科技工作者。鄧竹根便是其中一人。在江淮園藝的實驗室里,上千棵草莓脫毒苗正在培養(yǎng)基的滋養(yǎng)下茁壯生長。“我們?nèi)?.5毫米的莖尖,然后進行脫毒培養(yǎng)。”實驗室主任鄧竹根說,消毒后的莖尖在無菌的器皿中成長,它的身上不帶任何病毒,猶如溫室里的花朵。
經(jīng)過兩個月的培育,莖尖成長為綠意盎然的幼苗。經(jīng)過檢測,從實驗室里走出去的原種苗身上的帶病率基本為0,遠(yuǎn)低于國家10%的標(biāo)準(zhǔn)。成功度過“煉苗期”后,它們就會成為莓農(nóng)手中的致富苗。鄧竹根表示,如果帶病毒的草莓苗栽進田間地頭,只會導(dǎo)致栽培出的草莓病態(tài)、減產(chǎn),長此以往,對整個草莓種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是極為不利的。
小小番茄自帶“抗體”
同樣長著“火紅臉”的番茄也正在進行著另一種斗爭。
在江淮園藝的另一個實驗室,一個個番茄幼苗看似平靜美好,實則在肉眼看不見的地方,它們正與根結(jié)線蟲病展開著生與死的較量,這是一場關(guān)于自我的救贖。
根結(jié)線蟲病常見于果蔬類品種,尤其是茄果類種植中的常見病和致命病。打藥?早已是過去粗放的種植模式了,現(xiàn)在講究的是智取。
從哪里跌倒就從哪里站起來。于是,便有了抗病毒材料篩選實驗。
“我們在番茄培育的過程中,將病毒埋入土中,讓幼苗帶病生長。”鄧竹根說,根據(jù)自然界的優(yōu)勝劣汰法則,那些長勢弱,根部有“瘤狀”的將面臨淘汰的命運,相反能夠“抵御”病毒的攻擊,逆勢而長的幼苗將作為“精英”代表,領(lǐng)航番茄一族走上新的高光時刻。
鄧竹根說,這好比人一樣,身體內(nèi)有了牽制病毒的抗體,不懼病毒帶來的風(fēng)險,才能繼續(xù)向前進。
種瓜得瓜的 “親子鑒定”故事
熬過了病毒的攻擊,開花結(jié)果的優(yōu)質(zhì)番茄完成了培育后代的使命。農(nóng)戶歡歡喜喜買來它的種子,收獲的果實卻是“黃皮膚”。說明書上明明寫的是紅皮番茄,這可是大寫的“圖文不符”……
啥情況?這說明農(nóng)戶很有可能買到了“非親生”的番茄種,他需要立刻為種子做“親子鑒定”,看種子“純不純”。
就拿西瓜為例,以往都是怎么做“親子鑒定”的呢?老方法是先讓種子發(fā)芽,等待一到兩個月后,秧苗出落得“亭亭玉立”,再找來資深的專家憑肉眼判斷。
懂行的人都知道,拋開準(zhǔn)確度不說,這么做耗時耗力,還有可能錯過了種瓜的最佳時間。
而現(xiàn)在,有了科技化的提速方式,平均只要3天,就能為種子開展DNA親子鑒定。這就是江淮園藝開展的瓜菜雜交種分子純度鑒定技術(shù),可以快速、精準(zhǔn)地實現(xiàn)基因定位,確保種子純度萬無一失。
“每年的8-12月份都是我們實驗室最忙碌的時候,10多臺實驗PCR儀器和科研人員連軸轉(zhuǎn),一天也只能鑒定出1.4萬個樣本。”鄧竹根告訴記者,在安徽,江淮園藝種業(yè)是第一個應(yīng)用這項技術(shù)的,至今已經(jīng)有多年的時間,現(xiàn)在許多瓜果蔬菜也都采用了這項技術(shù)。
揚長避短的基因編輯技術(shù)
解決了“純不純”的問題,農(nóng)業(yè)人又開始攻克“優(yōu)不優(yōu)”的難題。這就涉及到當(dāng)下農(nóng)業(yè)圈內(nèi)最火熱的話題:基因編輯技術(shù)。
看到這個名字,是不是覺得這也太高大上了吧?基因編輯技術(shù)到底有什么作用?它對農(nóng)業(yè)發(fā)展將帶來怎樣的影響?
打個簡單點的比喻。有一對夫妻,媽媽是雙眼皮,爸爸是單眼皮,他們的愛情結(jié)晶很有可能是雙眼皮,但誰也不能保證一定不是單眼皮。所以,基因編輯技術(shù)的輔助就能讓植物的特定基因成功“表達(dá)”出來,而不是等待運氣的降臨。
實驗室當(dāng)前正在研究的基因編輯技術(shù)如果運用在農(nóng)業(yè)中,目的就是讓瓜果蔬菜“表達(dá)”出各自的優(yōu)勢,實現(xiàn)揚長避短。
“就辣椒而言,植株越高,掛滿枝頭的辣椒反而成為一種壓力,讓植株無法承受其重而傾倒。”江淮園藝總經(jīng)理王雯雯稱,如果借助基因編輯技術(shù),就可以改變控制辣椒“身高”的基因,讓其矮化,保留抗病毒或者豐產(chǎn)的基因,讓優(yōu)勢的基因呈現(xiàn)出來。
基因編輯技術(shù)如何實現(xiàn)揚長避短?實驗員夏偉偉說,愈傷成苗后,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo),會形成一把無形的“剪刀”,用它來剪去多余的基因,保障作物按照設(shè)定的“路線”發(fā)展。與有爭議的轉(zhuǎn)基因技術(shù)不同,它是利用基因自身的修復(fù)能力進行編輯,所以市民無需擔(dān)心。
不過,一項技術(shù)的成功研發(fā)并不是一蹴而就,夏偉偉深知這其中的不易。
“我們正在做甜瓜的基因編輯技術(shù)研究,僅僅愈傷成苗就用了半年的時間。”夏偉偉告訴記者,這是因為愈傷成苗這一基礎(chǔ)項研究的成功率很低,不到10%,更別說后期的基因測序等工作,任重而道遠(yuǎn)。據(jù)介紹,基因編輯技術(shù)有望在明年投入農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)中。
健康成長的蔬菜秧苗
查看脫毒后秧苗生長的狀況
種在地里的“冰淇淋”
6月19日,進入梅雨季的合肥暫時收藏了雨水的情緒,露出了久違的陽光。在江淮園藝的國家級瓜菜育種創(chuàng)新基地中,近300種農(nóng)作物正在肆意生長。一個寫有“冰淇淋”的標(biāo)牌引起了參觀者和記者的注意。
此冰淇淋非彼冰淇淋。它是甘薯的一個品種,因長出的果實猶如板栗和紫薯的結(jié)合體,蒸熟之后口感細(xì)膩且又比較香甜,食之有冰淇淋的感覺,所以得名冰淇淋紅薯。
這些農(nóng)作物是廣東一政府部門委托江淮園藝進行脫毒培養(yǎng)及產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)研究的。目的是見證經(jīng)歷了實驗室脫毒培養(yǎng)后,甘薯苗在田間的適應(yīng)能力。
相距千里,廣東的政府部門為何看上了合肥的脫毒苗?
草莓走上脫毒之路
其實,最近幾年脫毒苗在果農(nóng)圈很火。一棵棵不帶病毒的種苗意味著品質(zhì)和豐收有望。在合肥的北部長豐,那里的莓農(nóng)可能與脫毒苗打交道的時間更早一些。
長豐是中國草莓之都,草莓種植面積已有20萬畝,長豐草莓也早已成為合肥“朋友圈”對外展示的一張靚麗名片。
作為水果皇后,草莓的營養(yǎng)價值自不用多說,但如何培育出綠色天然無公害的草莓,則離不開“泡”在實驗室的科技工作者。鄧竹根便是其中一人。在江淮園藝的實驗室里,上千棵草莓脫毒苗正在培養(yǎng)基的滋養(yǎng)下茁壯生長。“我們?nèi)?.5毫米的莖尖,然后進行脫毒培養(yǎng)。”實驗室主任鄧竹根說,消毒后的莖尖在無菌的器皿中成長,它的身上不帶任何病毒,猶如溫室里的花朵。
經(jīng)過兩個月的培育,莖尖成長為綠意盎然的幼苗。經(jīng)過檢測,從實驗室里走出去的原種苗身上的帶病率基本為0,遠(yuǎn)低于國家10%的標(biāo)準(zhǔn)。成功度過“煉苗期”后,它們就會成為莓農(nóng)手中的致富苗。鄧竹根表示,如果帶病毒的草莓苗栽進田間地頭,只會導(dǎo)致栽培出的草莓病態(tài)、減產(chǎn),長此以往,對整個草莓種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是極為不利的。
小小番茄自帶“抗體”
同樣長著“火紅臉”的番茄也正在進行著另一種斗爭。
在江淮園藝的另一個實驗室,一個個番茄幼苗看似平靜美好,實則在肉眼看不見的地方,它們正與根結(jié)線蟲病展開著生與死的較量,這是一場關(guān)于自我的救贖。
根結(jié)線蟲病常見于果蔬類品種,尤其是茄果類種植中的常見病和致命病。打藥?早已是過去粗放的種植模式了,現(xiàn)在講究的是智取。
從哪里跌倒就從哪里站起來。于是,便有了抗病毒材料篩選實驗。
“我們在番茄培育的過程中,將病毒埋入土中,讓幼苗帶病生長。”鄧竹根說,根據(jù)自然界的優(yōu)勝劣汰法則,那些長勢弱,根部有“瘤狀”的將面臨淘汰的命運,相反能夠“抵御”病毒的攻擊,逆勢而長的幼苗將作為“精英”代表,領(lǐng)航番茄一族走上新的高光時刻。
鄧竹根說,這好比人一樣,身體內(nèi)有了牽制病毒的抗體,不懼病毒帶來的風(fēng)險,才能繼續(xù)向前進。
種瓜得瓜的 “親子鑒定”故事
熬過了病毒的攻擊,開花結(jié)果的優(yōu)質(zhì)番茄完成了培育后代的使命。農(nóng)戶歡歡喜喜買來它的種子,收獲的果實卻是“黃皮膚”。說明書上明明寫的是紅皮番茄,這可是大寫的“圖文不符”……
啥情況?這說明農(nóng)戶很有可能買到了“非親生”的番茄種,他需要立刻為種子做“親子鑒定”,看種子“純不純”。
就拿西瓜為例,以往都是怎么做“親子鑒定”的呢?老方法是先讓種子發(fā)芽,等待一到兩個月后,秧苗出落得“亭亭玉立”,再找來資深的專家憑肉眼判斷。
懂行的人都知道,拋開準(zhǔn)確度不說,這么做耗時耗力,還有可能錯過了種瓜的最佳時間。
而現(xiàn)在,有了科技化的提速方式,平均只要3天,就能為種子開展DNA親子鑒定。這就是江淮園藝開展的瓜菜雜交種分子純度鑒定技術(shù),可以快速、精準(zhǔn)地實現(xiàn)基因定位,確保種子純度萬無一失。
“每年的8-12月份都是我們實驗室最忙碌的時候,10多臺實驗PCR儀器和科研人員連軸轉(zhuǎn),一天也只能鑒定出1.4萬個樣本。”鄧竹根告訴記者,在安徽,江淮園藝種業(yè)是第一個應(yīng)用這項技術(shù)的,至今已經(jīng)有多年的時間,現(xiàn)在許多瓜果蔬菜也都采用了這項技術(shù)。
揚長避短的基因編輯技術(shù)
解決了“純不純”的問題,農(nóng)業(yè)人又開始攻克“優(yōu)不優(yōu)”的難題。這就涉及到當(dāng)下農(nóng)業(yè)圈內(nèi)最火熱的話題:基因編輯技術(shù)。
看到這個名字,是不是覺得這也太高大上了吧?基因編輯技術(shù)到底有什么作用?它對農(nóng)業(yè)發(fā)展將帶來怎樣的影響?
打個簡單點的比喻。有一對夫妻,媽媽是雙眼皮,爸爸是單眼皮,他們的愛情結(jié)晶很有可能是雙眼皮,但誰也不能保證一定不是單眼皮。所以,基因編輯技術(shù)的輔助就能讓植物的特定基因成功“表達(dá)”出來,而不是等待運氣的降臨。
實驗室當(dāng)前正在研究的基因編輯技術(shù)如果運用在農(nóng)業(yè)中,目的就是讓瓜果蔬菜“表達(dá)”出各自的優(yōu)勢,實現(xiàn)揚長避短。
“就辣椒而言,植株越高,掛滿枝頭的辣椒反而成為一種壓力,讓植株無法承受其重而傾倒。”江淮園藝總經(jīng)理王雯雯稱,如果借助基因編輯技術(shù),就可以改變控制辣椒“身高”的基因,讓其矮化,保留抗病毒或者豐產(chǎn)的基因,讓優(yōu)勢的基因呈現(xiàn)出來。
基因編輯技術(shù)如何實現(xiàn)揚長避短?實驗員夏偉偉說,愈傷成苗后,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo),會形成一把無形的“剪刀”,用它來剪去多余的基因,保障作物按照設(shè)定的“路線”發(fā)展。與有爭議的轉(zhuǎn)基因技術(shù)不同,它是利用基因自身的修復(fù)能力進行編輯,所以市民無需擔(dān)心。
不過,一項技術(shù)的成功研發(fā)并不是一蹴而就,夏偉偉深知這其中的不易。
“我們正在做甜瓜的基因編輯技術(shù)研究,僅僅愈傷成苗就用了半年的時間。”夏偉偉告訴記者,這是因為愈傷成苗這一基礎(chǔ)項研究的成功率很低,不到10%,更別說后期的基因測序等工作,任重而道遠(yuǎn)。據(jù)介紹,基因編輯技術(shù)有望在明年投入農(nóng)業(yè)農(nóng)產(chǎn)中。
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