潔白如雪的棉花,是人們冬日生活的溫暖來源之一。它具有吸濕、透氣、舒適等優點,是制造紡織品的優秀之選。

攻克棉花“癌癥”

棉花是關系國計民生的戰略物資,也是僅次于糧食的第二大農作物。因此,保證棉花產量至關重要。然而,讓棉花健康生長并不是一件容易的事,大規模的棉花種植也為一些病蟲害的蔓延提供了溫床。

20世紀90年代,我國主要棉產區遭受了棉鈴蟲和黃萎病的侵襲,嚴重影響了棉花的產量和品質。二者的防治均為世界性難題,尤其是黃萎病,這種由土壤傳播的維管束病害,幾乎無法用傳統的噴藥方法控制,因此被棉農戲稱為棉花的“癌癥”。

當時,我國農業科技領域對黃萎病一直缺乏系統有效的解決方案。河北農業大學教授馬峙英帶領其團隊,進行抗黃萎病育種基礎研究與新品種選育攻關,在抗病棉花品種培育的道路上不斷邁進。

經過20余年的努力,馬峙英教授帶領團隊收集、篩選和鑒定了超過2200份棉花的基礎種質,并通過多種方法篩選出了240份優異種質。在此基礎上,他們構建了棉花優異種質數據庫,創制了47份抗黃萎病育種親本,鑒定到7個抗黃萎病相關的新基因。此外,他們還改進了黃萎病抗性鑒定和選擇技術,并成功培育出了5個新的棉花品種。馬峙英教授帶領的科研項目《棉花抗黃萎病育種基礎研究與新品種選育》也榮獲2009年度國家科學技術進步獎二等獎。

讓棉花成為“全能型選手”

隨著糧食和棉花種植布局的調整以及紡織工業的發展,解決棉花在旱、薄、鹽堿、病蟲害等多重逆境下的生長問題,以及滿足中高端原棉需求的問題,已經成為了產業的迫切需求。因此,馬峙英教授繼續帶領團隊深入田間地頭。10年里,他們對棉花進行了“精準育種”,不僅解析了遺傳種質之間的分子親緣關系,還構建了用于鑒定棉花性狀的指紋圖譜。

為了更好地理解棉花性狀變化與遺傳變異之間的關系,從2012年開始,馬峙英教授領導的團隊仔細篩選了419份核心棉花種質,對它們進行基因組重測序,并進行了深度分析。在此過程中,他們揭示了陸地棉纖維品質和產量的遺傳機制,破譯了棉花育種改良的基因組結構變異和遺傳效應,發現了控制不同性狀的重要遺傳位點和新基因,為作物多性狀協同改良提供了新的依據和資源,使棉花育種從“海選”走向“定制”成為可能。

由馬峙英教授領導的團隊育成的“農大棉”系列棉花品種不僅能夠抵抗多種逆境,同時產量也大幅提高。在2007年到2018年的11年間,這些新品種已經在全國范圍內累計種植超過3000萬畝,為我國農業經濟貢獻了巨大的價值。這些新品種的育成不僅增加了農民的經濟收入,還為我們的冬天帶來了更多溫暖。值得一提的是,馬峙英帶領的科研項目《多抗優質高產“農大棉”新品種選育與應用》也獲得了2019年度國家科學技術進步獎二等獎。

“農大棉”系列棉花品種的成功育種和廣泛種植,逐漸減少棉花對農藥的依賴,保護了生態環境。

在棉花領域專家們的不懈努力和科研創新下,中國的棉花產業正邁向新的高度。馬峙英教授和他的團隊為我們展示了科技的力量,將精準育種的理念轉化為現實。

文:四川大學博士 牛明澤

審稿專家:祝葉華,科技導報社副編審


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