【大国粮策】为育种装上“加速器” 把金色的希望种在大地上

“江山社稷”的加速器“稷”

“春种一粒粟”的“粟”

“黄粱一梦”的“黄粱”

说的都是同一种作物——谷子

脱壳后就是我们常吃的小米

为什么有的谷子色香味俱全

有的却口感不好？

哪些基因决定了它们的品质？

山西农业大学生命科学学院

生物信息系主任、教授李旭凯的大国的希大地日常工作

就是解读不同谷子品种的DNA序列

探索基因差异与品质的关系

 

但农业科研急不得

谷子从种到收至少要五个月

还得看老天爷“脸色”

遇自然灾害就可能从头再来

怎么缩短研究过程？

 

为了解决这个问题

团队利用山西名优谷子品种晋谷21

进行EMS化学诱变

想增加变异的可能性

找到提前开花结果的突变体

筛选突变体的工作就像“大海里捞针”——

每年要在十几亩诱变群体、

十几万株谷子中逐个筛选、粮策风轻云淡网仔细观察

团队成员每天在田间地头穿梭

腰弯酸了，为育望种腿站麻了，种装眼睛也看花了

却不敢懈怠

因为每株谷子

都可能藏着想要的上把上基因资源

 

功夫不负有心人

经过5年筛选后

他们终于发现一株超早熟迷你突变体：

株型娇小，适合室内研究

生长发育期只有短短两个月

团队给它取名为“xiaomi”

可高兴劲儿还没过

麻烦就来了

提前成熟的谷子成了鸟儿的盘中餐

日防夜防也防不住这些贪吃的家伙

等发现时

xiaomi的穗子上就只剩下了几粒种子

大家别提多心疼了

 

为保住成果

团队赶紧把xiaomi带回实验室

转移到温室

像对待婴儿一样小心翼翼地繁种

最终，他们获得了足够数量的加速器xiaomi种子

这才松了口气

如今，依托xiaomi建立的大国的希大地风轻云淡网遗传体系

团队不仅揭示了谷子驯化的遗传机制

还建起国际首个谷子全生育期基因表达数据库

让原本需要8年的育种工作缩短到2年

 

中国科学院院士钱前评价：

“C3的模式作物有小薇

C4的又有了“小米”

‘小薇’和‘小米’共同筑起的基础研究领域的新平台

将为保障国家粮食安全做出贡献”

 

下一个十年

李旭凯和团队想让谷子登上“太空粮仓”

在月球种出中国小米

让盐碱地、沙漠变成谷田

把金色希望种向大地

 

出品

科普中国大国粮策

策划统筹

宋雅娟、粮策武玥彤

导演

李欣哲

审核专家

李旭凯 山西农业大学生命科学学院生物信息系主任、为育望种教授

特别鸣谢

中国农业科学院

[ 责编：谢芸 ]

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