[中國科學報]服務產業需求 創一流農業研究所
劉春明 中國農科院作科所供圖
“我所要以服務產業重大需求、創建世界一流農業研究所為目標,堅持基礎研究和應用研究協同發展,客觀推動和引導我國主要農作物品種加速向優質化、專用化、高效化發展,助推我國農業現代化和產業化,保障國家糧食安全。”中國農業科學院作物科學研究所(以下簡稱作科所)所長劉春明接受《中國科學報》專訪時表示。
作為中國主糧作物的國家級研究機構,作科所以小麥、玉米、大豆、水稻和雜糧作物為主要研究對象,近年來形成了以種質資源研究為基礎、基因挖掘為核心、新品種研發為重點、栽培耕作技術為保障的四大核心方向,建成了具有競爭力的作物科學創新團隊和科研平臺體系。近十年來獲國家科技進步獎一等獎5項、二等獎8項,省、部級獎63項,發表SCI論文1600余篇,在作物科技自主創新發展中起到了引領全國的作用。
世界第二大種質資源庫
“農作物種質資源是農業科技原始創新、現代種業發展的物質基礎,是保障糧食安全、建設生態文明、支撐農業可持續發展的戰略性資源。”劉春明表示。
作科所牽頭開展了多次全國性大規模的農作物種質資源征集和專項考察搜集,挽救了一大批瀕臨滅絕的地方品種和野生近緣種及其特色資源。建立了由長期庫、中期庫、種質圃和原生境保護點組成的國家農作物種質資源保護體系。
劉春明介紹,“截至目前,國家作物種質庫長期保存350多種農作物的種質資源近48萬份,保存總量居世界第二。”
作科所對所保存的種質資源進行了基本農藝性狀鑒定,篩選出一批高產、優質和抗逆性強的種質資源,對部分特異資源進行了基因組測序與功能基因研究。初步建立了表型與基因型相結合的種質資源鑒定評價體系,開展了種質資源創新研究,利用多樣化地方品種和野生近緣種中的優異特性,創制了一批新材料。構建了種質資源展示和共享平臺,近十年累計向國內分發、國外交換種質資源35萬余份次,支撐產生了一大批國家級的科學技術成果,為農作物育種與基礎研究提供了有力支撐。例如,以矮敗小麥為核心的高效育種材料的創制大大加快了我國小麥新品種培育的速度。
關鍵基因克隆與重大品種推廣應用
在基因克隆與分子育種方面,作科所克隆及功能解析了D53、DTH2、Bph3等水稻重要農藝性狀基因,發現控制水稻分蘗的新激素信號轉導途徑,揭示了miRNA調控早熟和開花時間的分子網絡;構建與解析野生大豆泛基因組,在全基因組水平闡明大豆種內/種間結構變異特點,野生大豆基因組存在廣泛變異,注釋59080個基因,解析了大豆隱花色素基因調控葉片衰老功能機理;繪制了小麥 D 基因組框架圖,闡明了小麥多倍化過程中與雜種優勢有關基因表達新特點,開發功能基因標記及檢測芯片并用于基因型鑒定。培育出轉基因大豆、玉米、小麥新品系。
“水稻分蘗基因D53克隆與功能解析”等系列研究成果發表在Nature、PNAS、Plant Cell 等著名期刊上。
在重大品種選育方面,作科所培育的高產節水多抗小麥品種“中麥175”、高產耐密廣適玉米品種“中單909”、廣適高產優質大豆品種“中黃13”,表現優異。“中黃13”是迄今國內緯度跨度最大、適應范圍最廣的大豆品種,在全國推廣應用面積累計接近1億畝。
針對水稻、小麥、玉米等主要農作物生產需求,作科所開展作物高產優質與資源高效的生理生態共性理論創新和耕作栽培重大關鍵技術研發,以及良種良法配套、農機農藝融合及化學調控產品,進行大面積的耕作栽培模式集成與示范推廣。
劉春明介紹,作科所創建的主要糧食作物超高產栽培等技術體系居世界先進水平,“為保障國家糧食安全和農產品有效供給提供了堅實的理論與技術支撐”。
順應形勢 面向需求
始于1957年成立的作物育種與栽培研究所和農業原子能利用研究室,作科所至今已有60年歷史。劉春明表示,在面向農業供給側結構性改革和服務“三農”新形勢下,在創新工程全面推進期,作科所將做好以下幾項工作:
進一步優化學科布局。作科所將在近期研究所分類改革的基礎上,加快推進四個中心實體化管理和運行,加快推進五類作物協作創新中心建設,盡快建立以四大學科領域和小麥、玉米、大豆等核心作物為重點的橫縱學科交叉的科研結構。
聚焦提升研究方向。一方面順應新形勢新要求,深入謀劃推進農業供給側結構性改革,著眼解決制約和影響作物科技創新的重大科學問題,引領作物學科發展方向,為作物科學發展注入新動力;另一方面面向農業生產市場和需求,堅持問題導向,改變舊思路,善用新技術,開拓新方法。
切實加強機制建設。在倡導公平高效的基礎上,建立一整套切實可行的科研組織管理、績效考核、資源配置制度,激發研究所的創新能力和協作精神,進一步提升研究所創新能力、學術影響力和產業支撐力。
全力打造人才隊伍。加強人才引進力度,注重對青年骨干的選拔與培養,全面落實人員分類考核;用好中央科研“放管服”新政策,全力推進研究所科研經費改革,大膽研究、大膽試點,提高人才待遇,調動科研人員的積極性。
努力構建高效平臺服務體系。通過統籌布局、謀劃建設、推動立項、績效獎勵,提升研究所平臺的服務能力,構建作物科學試驗站網絡,努力建成裝備先進、功能完善、結構健全、運轉高效的現代作物科技平臺體系。
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