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  • 专家释疑:粳稻新种无需转基因与雾霾无关

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-02-22

    作者:吴岳薇刁范超来源:澎湃新闻发布时间:2015/6/15 8:44:12

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    专家解疑:新粳稻品种不需要转基因,与烟雾无关

    种植转基因水稻可以缓解烟雾?专家:没有转基因“澎湃记者吴岳薇见习记者刁范超”就能实现育种。氮污染被认为是21世纪人类面临的最大环境挑战之一。

    6月14日,“种植转基因水稻可以缓解烟雾”的消息引起了关注。消息来源称,中国科学家已经找到一种方法,通过改变水稻的遗传结构来减少含氮肥料的使用,从而缓解中国长期存在的雾霾问题。

    14日中午,领导这一课题研究的中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员朱成成在邮件中告诉《泰晤士报》(他们确实找到了一个关键基因NRT1.1B,并在实验中证实可以有效提高粳稻的氮素利用效率,但这项研究与解决雾霾无关,其新品种的培育不需要转基因技术。

    粳稻是亚洲栽培稻的两个主要亚种之一,另一个亚种是籼稻。前者口感好,深受人们喜爱,但氮利用率低。为了达到与后者相同的高产,粳稻种植需要投入更多的化肥。

    来自中国科学院遗传与发育生物学研究所官方网站的信息显示,全球每年氮肥施用量超过1.2亿吨。大量氮肥不仅增加生产成本,还会导致气候变化、土壤酸化和水体富营养化等环境灾害。氮污染被认为是21世纪人类面临的最大环境挑战之一。

    朱成成说过量的氮肥以一氧化氮的形式进入大气,这是中国烟雾的原因之一。如果培育新品种,减少施肥量,自然会有助于减轻烟雾。然而,解决烟雾问题是一项非常复杂的系统工程,这不再是他的团队的研究领域。

    另一方面,不断增长的人口对粮食生产提出了更高的要求。如何在减少氮肥用量的同时提高作物产量?这一直是科学家们面临的难题,培育高氮肥利用率的作物新品种是解决这一系列问题的关键。

    十年前,楚成成就一直在想,“为什么籼稻能有效利用氮?”后来,在他的领导下,研究人员发现籼稻和粳稻氮利用效率的差异很大程度上是由基因NRT1.1B的自然点突变引起的

    研究小组通过常规杂交育种方法将该基因从籼稻引入粳稻,以生产新材料。在北京、上海和长沙三个试验点进行的田间试验发现,在正常施氮条件下,新材料比常规粳稻增产30-33%,氮肥利用率提高30%,增产8-10%,氮肥利用率提高10%左右。

    这项研究工作于6月8日在线发表在顶级国际学术期刊《自然-遗传学》(自然遗传学)上,并被该期刊的评委评为“重大发现”。

    此外,朱成成表示,由于籼稻和粳稻同属一个品种,在新的研究成果的基础上,可以培育出“氮肥利用率显着提高”的粳稻新品种,常规育种方法可以在没有转基因技术的情况下,辅以分子选择技术。

    对话拯救成功

    澎湃新闻:NRT1.1B基因是如何被发现的?

    贮藏:亚洲栽培稻(Oryza sativa l .)分为两个主要亚种粳稻和籼稻,它们在形态、发育和生理上有不同的特征。粳稻具有较强的耐低温能力,在中国、日本和朝鲜半岛等东北亚地区广泛种植。由于粳稻比籼稻具有更好的食用品质,其在中国的种植面积正逐年扩大。然而,与籼稻相比,粳稻氮肥利用率低已成为制约其种植面积扩大的重要瓶颈。因此,我们一直在思考如何找到籼稻高效利用氮肥的真正原因,所以我们通过重组自交系和籼粳稻染色体单片段代换系克隆了这个基因,发现籼粳稻氮肥利用效率的差异很大程度上是由NRT1.1B

    Surging News上的自然点突变引起的:寻找NRT1.1B基因的目的是什么,是为了解决烟雾问题吗?

    贮藏与成功:这项工作的目的是看看粳稻是否能像籼稻一样有效利用氮,这与解决烟雾无关。

    澎湃新闻:离应用还有多远,需要什么程序,这是转基因育种方法吗?

    贮藏天赋:由于籼稻和粳稻氮利用效率的差异是由自然点突变引起的,籼稻和粳稻同属一个物种,育种者可以通过常规育种方法辅以分子辅助育种,而无需转基因技术,因此这一发现在粳稻育种中具有很大的应用价值。我们正与育种者合作开展相关育种工作。

    澎湃新闻:NRT1.1B新品种能帮助缓解中国的雾霾问题吗?它将对环境保护产生什么影响?

    储存:中国每年施用大量氮肥。过量的氮肥以一氧化氮的形式释放到大气中,这只是中国烟雾的原因之一。如果我们通过培育新品种来减少肥料的用量,自然会有助于减轻烟雾。然而,解决烟雾问题是一项非常复杂的系统工程,化肥的过度使用只是原因之一。这些不再是我们的研究领域。

    澎湃新闻:与常规育种方法和分子辅助育种方法相比,转基因育种更快?由于转基因的安全性是一个敏感话题,育种专家和科学家都在积极回避转基因育种?

    贮藏天赋:从水稻中获得的“优良等位基因变异”可以通过常规方法和分子辅助育种直接育种。转基因方法从其他物种转移基因更快。

    此外,由于世界上所有国家的转基因品种在商业化和应用之前必须经过长时间的安全性评估,因此将基因从水稻转移到水稻上没有任何优势或捷径。籼稻和粳稻氮利用效率的差异是由自然点突变引起的。因此,从应用的角度来看,没有必要采用转基因技术,不是为了避免,而是根本没有必要。

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    滥用化肥加剧烟雾转基因水稻或解决难题

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