新时代“科技追梦人”丨严成其:十年磨一剑给水稻加上“抗病”功效

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  为讲好科学家故事,弘扬科学家精神,省科协今年继续推出新时代“科技追梦人”系列报道,遴选一批长期扎根一线、积极献身科学的优秀科技工作者,用群众喜欢听、听得进的语言,对他们的生动事迹进行采写,并联合省级专业媒体,通过广播、视频、网络等多种形式,开展全媒体传播,在全社会营造大力弘扬科学家精神的良好氛围,再现广大科技工作者听党话、跟党走的生动实践。

  “科技追梦人”宣传活动将常态化、经常化,欢迎全省各级科协、各学会(协会、研究会、促进会)、各高校科协、企业科协推荐选送本单位优秀科技工作者,形式不拘一格,可以是新闻报道、自述文章或图片、视频。本公众号将择优刊发。

  严成其,宁波市农科院生物技术研究所所长。2008年,承接了国家高技术发展研究计划(863计划),开始研究疣粒野生稻高抗广谱白叶枯病新基因的鉴定与利用。有了一些基础后,旱粮与优质稻米栽培科技特派团队与鲍根良团队合作仅用了10年时间就克服了日本越光品种稻米水土不服的问题,并在近几年内培育出越光品种相仿的雪珍和润香系列,共16个优质米新品种,在全省进行试点推广。润香大米还获得省农业厅主办的“2018浙江好稻米”优质奖产品,取得较好的社会和经济效益。每年的6月至7月,都是农忙的时候。在这段时间,想要找到市农科院生物技术研究所所长严成其的身影,就必须去东钱湖旁的宁波市现代种业孵化基地里。

  “这是我们旱粮与优质稻米栽培科技特派团队研制出的雪珍和润香系列优质米新品种,品质与日本优质米越光品种相仿。这批种子种下去后,将在10月上旬齐穗,11月下旬成熟,零售价格能达到每千克20元,每亩收入超过7000元。”严成其自信地说。聊起为何要研制雪珍和润香系列优质米,严成其表示,这还要从10年前的一次考察说起。

  2010年,严成其前往日本考察,期间乘坐一艘游轮前往东京,尝过船上供应的日本越光品种稻米“惊为天人”,稻米香味扑鼻,口感软糯却颗颗分明,十分符合中国人的口味,不少中国游客在凌晨三点多就能够吃两大碗。也是在那一年,宁波有农业大户开始引进这一品种的稻米,但由于水土不服,这款稻米不仅易生病、易倒伏,产量还不到普通水稻的五分之一。严成其知道后一拍大腿,这些问题正好“撞”在了他的专业领域。原来,早在1998年开始,严成其就专门针对水稻“抗病”问题开始了自己的研究生涯。

  “上世纪90年代,白叶枯病在全世界流行,它由细菌引发,病菌变异快,致病性复杂,且能严重破坏光合作用,使水稻产量迅速下降,重发病水稻最起码会减产一半,甚至最后颗粒无收。”严成其告诉记者,然而,对水稻白叶枯病表现免疫的疣粒野生稻与栽培稻的基因组相隔很远,存在生殖隔离,导致无法用传统杂交技术把疣粒野生稻中抗病基因转育到栽培稻中。传统杂交技术走不通,那就试试生物科技。严成其在颜秋生、张雪琴老先生的指导下,另辟蹊径,将疣粒野生水稻与栽培稻的细胞提取出来,分别去掉细胞壁,随后将两者的原生质体进行融合,实现体细胞杂交。“这项工作研究难度极大,从体细胞杂交到新种质创新整整花了我们十年的时间,其中光是细胞培养液的配方就有上百种,体细胞杂交、田间新种质稳定及分子鉴定实验,我们做了上千次。”严成其说。

  终于,他们首次攻克野生稻染色体GG组与栽培稻AA组不能杂交的国际性难题,体细胞杂交技术获得了成功,融合出细胞团,并培养成132颗再生种苗。严成其带领团队对这些种苗进行破坏性试验和基因分子鉴定后,有4颗脱颖而出,经受住了所有白叶枯病致病菌的攻击。他们将疣粒野生稻遗传物质导入到栽培稻的试验终于成功了,还创造出广谱抗病新种质。这些新种质体现出“高抗病”的特征,目前已获得3000余份优质抗病衍生株系。2008年,严成其因此承接了国家高技术发展研究计划(863计划),开始研究疣粒野生稻高抗广谱白叶枯病新基因的鉴定与利用。在导师陈剑平院士的指导下,他很快在“抗病”领域“战绩斐然”:

  创建疣粒野生稻组培快繁、快速构建转基因敲除载体和新型融合标签等新方法,优化了原生质体体细胞杂交技术,为疣粒野生稻种质保存、遗传转化和利用提供了关键技术;

  将抗病新基因定位在号染色体上,首次发现疣粒野生稻的抗病性由多基因控制,获得了两个抗病相关新基因,并进行功能研究;

  揭示了疣粒野生稻及体细胞杂交后代接种病原后叶片导管细胞细胞壁增厚,抗病性与活性氧、激素信号转导及下游抗病调转录控相关的独特机理……有了这些基础,旱粮与优质稻米栽培科技特派团队与鲍根良团队合作仅用了10年时间就克服了日本越光品种稻米水土不服的问题,并在近几年内培育出越光品种相仿的雪珍和润香系列,共16个优质米新品种,在全省进行试点推广。润香大米还获得浙江省农业厅主办的“2018浙江好稻米”优质奖产品,取得较好的社会和经济效益。

  “科技,归根到底要为人民服务。我希望能通过优质稻米的开发,提高亩产的收入,调动农户们种粮的积极性。这对于促进乡村振兴,实现共同富裕具有重要意义。”严成其对此很有信心。

  原标题:《新时代“科技追梦人”丨严成其:十年磨一剑,给水稻加上“抗病”功效》

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