• 最新论文
  • 6位科学家获本年度邵逸夫奖 6位科学家获本年度邵逸夫奖 关闭期间中止小型加速器的相关研究 6位科学家获本年度邵逸夫奖 我国自主研发的无线网络规范成为IEC国际标准 教育部公布2010年申请中外合作办学项目批准名单 张金城代表:国家水文地质资料须完善 但着重强调合法并规范化使用 李家洋:未来大米可个性化定制,不再只是主食 李家洋:未来大米可个性化定制,不再只是主食 但着重强调合法并规范化使用 教育部公布2010年申请中外合作办学项目批准名单 6位科学家获本年度邵逸夫奖
  • 推荐论文
  • 6位科学家获本年度邵逸夫奖 6位科学家获本年度邵逸夫奖 关闭期间中止小型加速器的相关研究 6位科学家获本年度邵逸夫奖 我国自主研发的无线网络规范成为IEC国际标准 教育部公布2010年申请中外合作办学项目批准名单 张金城代表:国家水文地质资料须完善 但着重强调合法并规范化使用 李家洋:未来大米可个性化定制,不再只是主食 李家洋:未来大米可个性化定制,不再只是主食 但着重强调合法并规范化使用 教育部公布2010年申请中外合作办学项目批准名单 6位科学家获本年度邵逸夫奖
  • 热门标签
  • 日期归档
  • 李家洋:未来大米可个性化定制,不再只是主食

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-02-21

    作者:董依玲来源:澎湃新闻发布时间:2017/11/7 14:15:32

    Select Font Size:Small Medium

    Large

    李嘉阳:未来的大米可以定制,不仅仅是主食

    [编者注]

    60%的中国人以大米为主食 如果你每天吃的白米可以定制,你想要什么?

    未来,富含特定营养元素的彩色大米和“功能大米”将走出实验室,放在普通人的餐桌上,满足人们对大米颜色、形状、品质、营养等方面的个性化需求,提高他们的生活和健康水平。

    中国的水稻育种技术在过去的十年里取得了快速的进步,育种者已经从传统的“经验育种”转变为高效设计的“精确育种”。 在《中国实验室》拍摄的第二季,中国科学院遗传与发育生物学研究所的李嘉阳院士向报报道(记者创造了分子设计育种技术在未来广泛应用的理念如何因地制宜,通过基因设计培育适合不同人群需求的产品,增加水稻除“主食”之外的“营养”认同

    李嘉阳认为,水稻个性化育种是未来的趋势,其快速发展得益于中国广阔的地域和丰富多样的地理条件,为研究和生产创造了有利条件。 与此同时,科学技术的发展大大加快了创造新品种的进程。 在过去的30年里,中国的水稻基础研究经历了三个发展阶段,从向国际先进水平学习到与国际先进水平保持同步,再到引领当今世界。这是中国科学发展的缩影。未来,其他作物育种甚至整个生物育种都将重现这一过程,并逐渐走向世界的前沿。

    从经验育种到精确育种

    澎湃新闻:你如何通过分子设计育种研究来提高稻米品质?

    李嘉阳:像其他作物一样,水稻的重要农艺性状由一些重要基因控制。基因是控制产量、品质、抗逆性和特殊营养价值等各方面的主要因素。你需要事先了解这些控制基因的机制和设计。 就像我们做手机一样,你可以把重要的部分结合起来,得到一个能满足不同人需求的产品。 我们的农产品也是如此。基因就像零件。你知道这些基因的功能和机制。通过组合不同的基因并协调它们,你可以得到你想要的品种。这叫做设计育种。 这种设计不仅关乎产量和质量,还包括适应土地条件、气候变化和当地的生物条件,如病虫害,并做出一些最佳组合,以获得您想要的最理想状态。

    澎湃新闻:中国的水稻研究多年来一直领先世界。与以前应用的育种技术如超级稻相比,分子设计育种有何不同?

    李嘉阳:每个人都在为一个共同的目标努力工作,但是他们采取的方式不同,基础也不同。 育种在过去是一门艺术。只有通过经验,我们才不知道哪些基因控制哪些性状。最终结果表明哪些基因组合是好的。这个过程很长。 在分子水平上理解水稻的高产、优质和抗性是一个仅在过去十年左右才突飞猛进的过程。 新一代的分子育种者知道哪些基因控制着每种材料的特性和差异,以及这些基因存在于哪种材料中。然后我们有意识地明确选择它们进行杂交,并在早期进行鉴定和选择。通过高通量分析,一次可以选择数百个目标基因。经过选择,它们可以种植在地上,然后可以观察和评估,以验证它们是否高产、优质、抗病、你最喜欢的香气类型等。

    过去是被动地或靠运气完成的。这是一门艺术,但现在它是在事先知道蓝图后根据我们的意愿设计的。 这是科学进步的结果。

    基因操纵不是转基因

    激增的新闻:当涉及到农作物的基因操纵时,人们不禁会想到转基因这个有争议的话题。分子设计育种和转基因有什么区别?

    李嘉阳:转基因基因的关键是单词转移 所有生物都有基因,这是第一个。 第二,转基因和正常育种都是操作基因,但它们为什么不同呢?转基因是指引入外源基因,如水稻。我可能会通过特殊的无性方法将小麦、玉米、细菌甚至动物的一些基因植入水稻,使其发挥作用。这一过程被称为转基因 我们对水稻本身做基因研究,它不存在,它存在于水稻本身,我们只是对基因做一些修改或改变,这种修改或改变不涉及引入外部基因

    未来主食转化营养

    澎湃新闻:根据不同需求种植水稻是分子设计育种的优势之一。我听说你正在为糖尿病患者研究大米品种。这项技术的未来应用前景如何?

    李嘉阳:普通育种者希望有大面积高产品种。很难做出特殊的小品种。但是,如果我们知道这个基因控制特殊功能及其作用机制,我们就可以很容易地培育出一些特殊品种,实现个性化定制育种。 例如,对于糖尿病患者,有一个国际标准,也就是说,一个人每天吃20克抗性淀粉对糖尿病患者非常有益,并且血糖相对平稳。 然后在水稻中定向培育含有10%或更多抗性淀粉的水稻。 你一天吃的米饭中含有20克抗性淀粉,这对病人更好。

    例如,如果儿童生长发育缺锌,我会培育一些含锌量高的水稻品种,这对缺锌儿童的发育可能非常重要。 另一个例子是金米,它富含胡萝卜素,可以转化为维生素A 维生素A缺乏会导致失明和免疫水平低下。 最初的金米是有争议的,因为它是用转基因方法制成的,这让每个人都非常担心。 它生产的物质最初是大量生产胡萝卜或西红柿,但不是大米 但是它本身有米饭吗?是的,它不是在米粒里,而是主要在叶子里。 我们能不能通过一些分子设计思想来改变基因的表达和强度,使它们能在米粒中大量生产,从而解决幼儿发展中的失明问题? 缺铁也是如此。我们许多人缺铁。我们也可以种植一些高铁大米,然后你可以定制它。 虽然栽培品种消耗较少,但只要能满足这些特殊群体的需要

    分子设计育种是未来的技术,现在每个人都在努力推广它。一些根据公众需求定制的大米已经可以实现了,例如味道好、质量高、谷粒长的大米。 该大米具有多项技术指标,包括直链淀粉含量、糊化温度、长宽比等。现在它已经开始推广这些大米。 将来,当我们理解所有性状和基因之间的关系时,我们就可以根据所有人的需求生产出少数人需要的东西,而且生产得非常好。

    澎湃新闻:个性化米价会高吗?消费者什么时候能在市场上看到它?

    李嘉阳:通常需要7到8年的时间,因为在新品种生产之前必须经过一步一步的审批过程。 一般来说,新产品的价格会更高。 事实上,现在市场上也有一些糖尿病患者可以使用的大米,其产量也可以接受,但其质量和效果还可以进一步提高。 另一方面,其他一些好的品质需要综合和完善。 价格必须更高,但当整个技术体系建立起来时,价格应该更合理。

    科学技术有助于找到最佳设计

    澎湃新闻:信息科学技术在未来分子设计育种研究中将发挥多大作用?

    李嘉阳:我刚才说的听起来很简单,但实际上却非常复杂。其中的信息量是巨大的。没有超级计算机,我们就不能没有大数据。 现在人们普遍认为水稻有40,000多个编码蛋白质的基因,而且它也有大量不编码蛋白质的基因。由于不同的生长环境,每个基因的差异将导致不同的农艺性状和不同的产量和品质。 不仅仅是一个基因有所不同。一个基因可能有数百种不同的变化,许多基因可能有不同的组合。因此,尽管全世界有这么多科学家在做这件事,但总会有新的发现。

    现在公共科学家和企业都在朝着设计和育种的方向努力,按照自己的意愿培育品种,这个方向的进展将比我们预期的要快。现在人类的技术发展大大加快了创造新品种的进程。

    水稻研究是中国科学发展的缩影

    澎湃新闻:近年来中国在水稻基因组学领域取得了卓越的成就。在过去的五年里,在《细胞》 《自然》等顶级国际学术期刊上发表的水稻基因文章中,有40%来自中国科学家。这对中国未来的科学发展有什么意义?

    李嘉阳:我认为水稻是我国农作物育种乃至整个生物育种的典范。 水稻的发展经历了三个阶段:20世纪90年代,我国的育种水平非常高,成千上万的育种者选择了有经验、有艺术性的育种,但水稻基础研究仍然紧跟国际先进水平。 到1990年代末,我们已经在一些领域达到了国际前沿,并且仍然在更多领域向国际社会学习。 然而,在过去的十年里,我们在许多领域一直处于世界领先地位,并为此感到非常自豪。 我认为这是中国科学发展的缩影。许多未来的工作,如小麦、玉米、油菜和大豆,将会重现这一过程,尤其是对一些大型动物的繁殖。

    水稻有许多优点,它的基因组相对较小,繁殖系数较大,而且很容易做各种研究材料。此外,中国的地域相对较宽,从东到西、从北到南跨度很大,还有各种各样的环境。你需要各种环境来做研究,高温和低温。 例如,在冬天,在北方的许多地方不可能繁殖,但是中国有海南岛和许多土地。你可以去海南岛,一季种两次。 但是在许多国家,这些都很难做到。 其他作物也是如此。 根据水稻研究的发展轨迹,棉花、玉米、小麦、油菜、大豆等各种蔬菜将逐渐成为世界研究的领导者。

    特别声明:转载本文仅用于传播信息,并不代表本网站的观点或确认其内容的真实性。如果其他媒体、网站或个人转载本网站,他们必须保留本网站上注明的“来源”,并承担版权等法律责任。如果作者不希望再版或联系再版费,请联系我们。

    友情链接: