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科学时光机|1992年,中国水稻遗传工程育种获重大突破

江苏省科学技术协会
原创

1992年10月3日,湖南农学院的试验田里传来一个震撼消息,该校万文举教授团队培育的GER・1水稻品系迎来丰收,每穗稻谷多达200粒,结实率高达80%——这是我国首次将玉米DNA导入水稻获得的重大突破。

20世纪70年代,杂交水稻的推广曾让我国粮食产量跃上新台阶,但育种学家很快遭遇瓶颈:传统杂交难以同时实现“多穗、大穗、高结实率”三大目标,就像要让一棵树既枝繁叶茂,又每根枝条都挂满沉甸甸的果实,传统方法始终无法完美平衡。

1989 年,湖南农学院万文举团队另辟蹊径,玉米作为高光效植物,天生具备光合效率高、抗逆性强的基因优势。他们采用创新的“DNA 浸胚法”,将玉米基因组片段导入水稻受精卵,就像给水稻装上了“光能转换器”。这种技术避开了当时转基因操作的复杂流程,实现了跨物种基因的高效转移。


经过三年多代选育,稳定遗传的GER・1品系终于诞生。在湖南岳阳建新农场的试验中,6300亩中稻亩产达544.74公斤,3000亩晚稻更达546.63公斤,较当时常规品种增产显著,更难得的是,其米质晶莹透亮,解决了“高产不优质”的难题。

为验证适应性,团队在全国38个生态点布局试验:从湖北的江汉平原到云南的高原梯田,从江苏的水乡到海南的热带农田,GER・1均表现出极强的环境适应力,证明其具备大规模推广价值。

这一突破开创了“远缘 DNA 导入”的育种新范式,它不仅首次实现玉米与水稻的基因“跨界合作”,更证明了禾本科作物间的基因交流可突破物种壁垒。这种技术思路为后续分子育种奠定基础——2023年中科发早粳系列的培育,就延续了其“精准基因改良”的核心逻辑。

1992年,恰逢联合国粮农组织将杂交水稻列为全球反饥饿首选战略。GER・1的成功为中国杂交水稻技术走向世界增添了重磅砝码。如今,当我们端起饭碗,或许不会想到这粒米里,凝结着33年前那场跨越物种的基因对话。正是这样的科技突破,让“把饭碗端在自己手里”有了最坚实的支撑。

参考来源:科普中国、湖南农业大学、《粮食科技与经济》

内容来自:江苏省科学技术协会

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