油菜作为我国重要的油料作物,其产量和品质直接关系到国家的食用油自给水平和农业经济效益。近年来,随着科学技术的不断进步,油菜育种领域取得了显著成果,创新技术的应用为破解高产难题提供了有力支撑。

一、基因编辑技术助力油菜高产

基因编辑技术是近年来发展迅速的一项生物技术,其在油菜育种中的应用取得了显著成效。例如,中国农业科学院油料作物研究所利用CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除油菜BnaMAX1s基因,创制出新的优异株型种质。与对照相比,编辑植株株高降低,一次分枝数增多,单株角果数增加,单株产量提高约30%。

1. CRISPR/Cas9基因编辑技术原理

CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种基于RNA指导的基因编辑技术,具有高效、精确、易操作等优点。该技术通过将特定的RNA序列与Cas9蛋白结合,形成RNA-Cas9复合物,靶向特定的基因位点,实现对基因的编辑。

2. 基因编辑技术在油菜育种中的应用

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,科研人员可以针对油菜株型、产量、抗病性等性状进行改良。例如,通过敲除油菜中BnaMAX1基因的两个同源拷贝,获得表型为半矮秆、多分枝和多角果的编辑植株,从而提高单株产量。

二、短生育期油菜育种突破

我国南方地区具有丰富的冬闲田资源,但现有早熟油菜品种高产高油与短生育期矛盾突出。为解决这一问题,中国农科院油料所王汉中院士团队历经6年技术攻关,选育出了短生育期油菜新品种“中油早1号”。

1. 短生育期油菜育种意义

短生育期油菜育种对于提高南方冬闲田利用率、保障粮油安全具有重要意义。通过选育出既高产又优质的短生育期油菜品种,可以充分利用冬闲田资源,提高我国油菜产量。

2. “中油早1号”品种特点

“中油早1号”品种具有迟播下苗期生长势强、冬前不早花、冬后长势稳健、抗倒性和抗病性较强、成熟期一致和适合机械化收获等特性。在北纬27度生育期170天左右,越往南方生育期越短。

三、杂交油菜制种技术突破

近年来,我国在杂交油菜制种技术方面取得了重大突破,有效解决了杂交油菜高产与优质间的矛盾。安徽省农科院作物所陈凤祥研究员团队首创了一套安全高效的杂交油菜育种方法体系,育成了多个杂交油菜新品种。

1. 杂交油菜育种方法

陈凤祥研究员团队从杂交油菜的遗传机理中发现了异常数据,据此首创了一套安全高效的杂交油菜育种方法体系。该方法体系有效解决了杂交油菜高产与优质间的矛盾,为杂交油菜育种提供了新的思路。

2. 杂交油菜育种成果

利用该育种方法体系,陈凤祥研究员团队育成了皖油14、皖油18、皖油22、皖油25等6个杂交油菜新品种,其中4个品种通过国家审定。

四、油菜高效移栽新技术

为提高油菜生产效率和产量,我国科研团队成功研发了一项新技术——油菜毯状苗高效机械化育苗移栽技术。该技术通过提前在秧盘中育苗成毯,再用高速移栽机将苗毯切成苗块栽插到田里,突破了油菜传统育苗无法进行机械高效移栽的难题。

1. 油菜毯状苗高效机械化育苗移栽技术原理

该技术通过提高育苗密度,将油菜苗培育成毯状,再利用高速移栽机进行机械移栽,实现了油菜的高效移栽。

2. 油菜高效移栽技术优势

油菜毯状苗高效机械化育苗移栽技术具有以下优势:

  • 提高移栽效率,降低劳动强度;
  • 提高成活率,减少种子用量;
  • 适应性强,适用于多种土壤条件。

五、总结

油菜育种领域不断创新,为破解高产难题提供了有力支撑。基因编辑技术、短生育期油菜育种、杂交油菜制种技术和油菜高效移栽新技术的应用,为提高我国油菜产量和品质,保障食用油自给水平提供了有力保障。未来,随着科技的不断发展,油菜育种领域将继续取得突破,为我国农业发展做出更大贡献。