50年:六大突破领跑中国农业科技

瞿剑

2007年10月31日08:27  来源:科技日报

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  作为中国农业科技的“国家队”,中国农业科学院的50年,实际上就是中国农业科技50年的活生生写照。

  50年来,中国农业科技在农产品实现从长期短缺到供求基本平衡、丰年有余的历史性转变中,到底起什么样的作用?

  50年间,全国粮总产相继攀过3亿吨、4亿吨和5亿吨几大台阶,公认的最直接推动力在于,农业科技突破了杂交水稻、杂交玉米、转基因抗虫棉、矮败小麦、杂交油菜等一系列重大核心技术,培育主要农作物新品种达15000多个,粮食、棉花、油料等主要作物在全国范围内更换了4―6代。

  50年来,中国农业科技建立起瘦肉猪、蛋鸡、奶牛、肉羊、水产等良种繁育体系,培育出肉脂兼用和商品瘦肉猪新品种、中国黑白花奶牛、中国美利奴细毛羊、肉鸡、蛋鸡系列新品系等畜禽新品种(系),研究出优质高效配合饲料和集约化养殖技术,研制成功猪瘟、牛瘟、流感、新城疫等重大疫病高效疫苗,支撑养殖业持续、快速、健康发展,使中国肉类、禽蛋、水产品总产量跃居世界第一位。

  50年来,通过全国范围内大规模地征集和引进作物品种资源,目前已收集和保存各类农作物种质资源38万余份,其中属国内收集保存的占85%以上,保藏数量居世界第一位。

  50年来,农业科技取得了黄淮海平原区域综合治理、重大病虫害综合防治、配方施肥与平衡施肥以及喷灌、滴灌、渠道防渗、低压管道输水灌溉、集雨灌溉等一大批自主创新成果,有力支撑了全国农业的发展。

  而中国农科院在系列禽流感疫苗研发、转基因抗虫棉研究、超级稻选育、矮败小麦轮回选择育种、双低油菜新品种选育和世界最大作物种质资源保存库建立等六方面的突破,正是中国农业科技50年辉煌成就的杰出代表。

  系列禽流感疫苗:

  累计使用65亿羽份以上


  中国农科院哈尔滨兽医研究所几代科学家经20多年潜心研究,研制出H5亚型禽流感灭活疫苗,在禽流感防控过程中发挥了极为关键的作用,其中H5N2疫苗有效控制了2004年的禽流感。

  该所利用病毒反向基因操作技术,研制出国际上最新型的H5N1基因重组禽流感灭活工程疫苗,集良好的生物安全性、抗原匹配性和鸡胚适应性于一身,比原有的H5N2疫苗保护期延长4个月以上,对鸭、鹅等水禽具有良好的免疫原性,首次成功解决了水禽缺乏有效禽流感疫苗这一世界性难题,是目前全球唯一大规模应用的人类/动物流感病毒反向遗传操作工程疫苗,已累计使用65亿羽份以上,占全国用量的70%%(其余30%%也均由该所提供技术进行生产),其中出口到越南3.4亿羽份,挽回经济损失400亿元,极大地提高了中国禽流感的预防控制能力和国际地位。

  2005年10月,在国际上首次研制出禽流感-新城疫重组二联活载体双价疫苗。该疫苗一次免疫可预防两种重大禽病,安全性更高、使用更方便、成本更低廉。

  近日,又研制成功3种新型禽流感疫苗,这3种疫苗联合使用,优势互补,为根除高致病性禽流感提供坚实的技术保障和物质保障。同时新推出H5亚型禽流感快速诊断免疫试纸条,仅需十几分钟即能快速检测出H5亚型禽流感病毒,对疫情的快速防控具有重大意义。

  转基因抗虫棉:再造一个长江流域产棉区

  取得一系列具有原创性的、自主知识产权的突破性成果,构建起了较为完善的国产转基因抗虫棉创新体系。到目前,国产抗虫棉已累计推广9000多万亩,创造社会经济效益150多亿元,市场份额由1998年的5%上升到2005年的70%,彻底取代了以往国外抗虫棉品种的地位。

  中国农科院生物技术所采用基因工程技术,成功研制出单价抗虫基因,使中国成为世界上第二个拥有抗虫基因自主知识产权的国家。继而又研究成功具有国际领先水平的双价抗虫基因,抢占了抗虫棉研究的制高点。

  近年来,在转抗虫基因三系杂交棉技术方面获重大突破。在国际上首次成功创建高产量、高纯度、高效率、大规模、低成本的转抗虫基因三系杂交棉花及育种新技术体系,获得抗虫性达90%以上的新品种(系)和新种质材料40多个,实现了棉花领域三系配套;并将高产与抗虫相结合,增产幅度25%以上,同时降低制种成本50%。该技术推广应用后每年新增的皮棉产量相当于目前1000万亩棉田总产量,等于再造一个长江流域棉区。

  超级稻:

  创国内单个水稻新品种最高转让价


  超高产、优质、抗病性等多目标结合,综合运用常规育种、杂交优势利用和分子育种技术,在超级稻研究技术和新品种选育方面取得新突破。

  国际公认的超级稻组合“协优9308”提出超高产水稻生理模型和“后期功能型”超级稻新概念。研究出的超高产生产集成技术,可提高肥料利用率和生产效率,降低灌溉用水量。该品种平均亩产达789公斤,最高达818公斤,在长江中下游地区大面积推广种植,获2004年度国家科技进步二等奖。

  其后,相继培育出从“国稻1号”到“国稻6号”为代表的一批超级水稻新品种/组合,株型、高产潜力、米质和抗性表现优良,超过了农业部、科技部制定的超级稻第二阶段800公斤/亩的产量目标,百亩示范片亩产均超过800公斤,累计推广面积达1800万亩,占全国超级稻种植面积的11%。其中,利用分子育种技术选育出第二代超级稻“国稻6号”,入选“国家‘十五’重大科技成就”,其经营权转让1000万元,创国内单个水稻新品种最高转让价;“国稻1号”被推选为2005年中国十大自主创新技术;“中浙优1号”创浙江省水稻亩产和小面积单产最高纪录。

  矮败小麦高效育种技术:

  良种加工厂和孵化器

  利用中国特有的遗传资源“太谷核不育小麦”和“矮变一号”为材料,在国际上首创出“矮败小麦”,为小麦育种研究提供一个先进、成熟、高效的技术平台。它像一个良种的加工厂和孵化器,可以源源不断地大批量培育优质、高产、抗逆、专用等不同类型及满足不同需求的新品种,比常规小麦育种方法提高效率上百倍,实现了小麦育种方法的重大创新,被绿色革命之父、诺贝尔奖金获得者博劳格博士誉为“小麦育种的革命”。

  以“轮选987”为代表的国审矮败小麦新品种,集高产、稳产、广适于一体,2000年以来在国家北部冬麦区试中产量都名列第一,比主栽品种平均增产15%;在2004年国家黄淮南片区域试验中创出715公斤的高产记录。在2002―2003年度国家新品种展示中,“轮选987”、“轮选981”和“轮选201”产量分列一、二、三名。

  目前,利用矮败小麦育种技术共选育出小麦新品种10多个,累计推广面积超过2000万亩,为“超级麦”新品种选育奠定了坚实基础,对保障国家粮食安全具有长远的重大意义。

  双低油菜新品种:

  世界上首次实现“一菜两用”零突破

  经过连续的理论创新和技术突破,建立起“复合杂交+小孢子培养+多性状综合筛选育种技术体系”,成功选育出以“六高、两优、多用”优质油菜新品种“中双9号”为代表的一批双低油菜新品种,综合性状突出,品质、产量和抗性达到国际先进水平,抗菌核病育种国际领先,先后有18个新品种通过国家或省级审定,其中“中双9号”是世界上首次实现“一菜两用”零突破的品种,在长江流域已累计推广1215.8万亩,创直接经济效益15.6亿元。

  目前中国农科院油料所新品种成果转化率达到100%,品种年推广应用面积3000万亩以上,占全国油菜种植面积的1/3,年新增社会经济效益18亿元以上。

  作物种质资源保存:世界最大保存库

  通过跨地区、跨部门、多学科、多年的综合研究,创建了世界上唯一的长期库、复份库、中期库配套的、完整的种质资源保存体系;首创了利用超低温处理解决野生大豆等6种难发芽种子生活力快速检测的难题;建立了确保入库种质遗传完整性的综合技术体系,长期安全保存180种作物38万份种质资源,居世界首位。

  此外,中国农科院还育成了一批果树、蔬菜、西甜瓜等园艺作物的新品种,其中甘蓝新品种种植面积占全国年播种面积的50%以上,累计推广面积达1亿亩左右;取得了鲑鱼降钙素高效表达技术体系等一批具有自主知识产权、世界领先的成果,展示了良好的应用前景。

  仅“十五”期间,中国农科院就获具有自主知识产权的原创性重大农业科技成果近500项,其中国家级奖一等奖3项、二等奖17项,省部级奖161项;发表科技论文1万多篇,平均每年增加20.6%,其中被SCI收录514篇,每年增加49%;出版专著535部,获专利授权220项,审定品种187个,获新兽药证书29项。一批先进实用的科技成果得到快速转化应用,取得了显著的经济效益和社会效益。

  “服务农业主战场,攀登科技新高峰”,中国农科院这50年,无愧于农业科技“国家队”的称号。

  ■新闻缘起

  今年是中国农业科学院建院五十周年,这50年实际上就是中国农业科技50年的活生生写照。

  中国农科院在系列禽流感疫苗研发、转基因抗虫棉研究、超级稻选育、矮败小麦轮回选择育种、双低油菜新品种选育和世界最大作物种质资源保存库建立等六方面的突破,正是中国农业科技50年辉煌成就的杰出代表。

(责编:马丽)
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