1.那氏育种技术简述
云南省生态农业研究所所长那中元,研制出由123种中草药组成 的那氏齐齐发植物诱导剂(GPIT),在1999年9月通过了农业部的科技成果鉴定,结论是“这项技术属于国际领先水平”。
那中元在育种上提出“能动抗争累加递增进化遗传”的理论,方法 是用植物诱导剂GPIT诱导激活作物的潜在基因并使其遗传。
那氏育种技术采用远缘和超远缘杂交、诱导作物内在的高品质和 多抗逆基因成为表现型,产生可累加的、可递增的、可多年生的、 超亲远超亲、超高产的新品种,可产生巨株型、超大穗(果)型、超强 分蘖型的作物品种。
用那氏育种技术培育的作物品种可显著提高光合速率,有抗低 温、抗高温,抗干旱、抗涝,抗强光照、抗低温寡照的特性,可显 著缩短各种作物的生育期,比如,小麦平均缩短7~15天,水稻平均缩短10~20天,玉米平均缩短30~40天。那氏育种技术培育的小麦品种能克服冬小麦春化和冬播春出苗等一系列难题;此技术攻克了玉米等多种作物的抗倒春寒、晚秋抗早霜和冻雪害等难题,可彻底改变冷凉地区养殖业饲料短缺的现状。
多年来那中元的团队用那氏育种技术培育出的作物新品种涉及大豆、蚕豆、玉米、小麦、青稞、藜麦、谷子、油菜、水稻、棉花、蔓菁、烟树(6年生)、药用紫青菜、药用葵花,可抗冻越冬多年生甜 高粱、棉 花、甜菜、油菜、药用红薯等。
2. 在盐碱地上种植玉米 在河北省沧州市中捷友谊农场曾经有近百万亩盐碱地,那里的土壤最高含氯化钠盐达到0.8%被称为不毛之地,据经验,玉米在含盐 0·4%的土壤中只能有部分出苗,一场雨后就很快死亡乃至绝苗。
2004 年 6 月那中元所长在中捷友谊农场试种了他自己培育的 6 个高抗盐碱的玉米品种,其中 3 个品种出苗率 80%,另外 3 个品种出苗率 100%。 9 月中旬用那中元培育抗盐碱的玉米植株都结出了正常的果穗,很震撼。农场农科所的杨所长说,我们 2~3 代人在这里努力,今天终于看到了希望。
3.培育出的品种特性
1) 那氏育种技术培育出高光合效率和抗低温能力的玉米品种那中元1999年在海拔3659米的拉萨武警基地用那氏齐齐发植物诱导剂GPIT技术种植高赖氨酸玉米,有效3-5穗最多可达8穗,穗长43cm。
2)那氏育种技术培育出抗低温的那氏超大穗玉米
那中元培育的那氏玉米大穗 ,2017年在内蒙古巴彦淖尔市临河气象局 特晚播种(6月18日),种植过程中无农药、化肥、除草剂投入,从9月下旬历经三次霜冻和10月8日中雪洗礼,那氏超大穗表现耐瘠、 抗冻、高产、高抗病虫害。照片是2017年10月12日那中元在农业部举办全国绿色防控会的现场。
3) 那氏育种技术培育出高产耐旱的那氏大穗玉米
2018年山西省永和县政府组织省农科院等单位专家对永和县科 技扶贫项目《旱地玉米高产栽培项目》召开论证会,专家对那氏大穗 玉米的鉴定,180亩旱地玉米,底施农家肥2方/亩,不施化肥,采用宽行0.8米窄行0.4米种植,亩3800株。平均亩产达到2508斤,比 当地普通旱地玉米每亩增产1500斤。
4) 那氏育种技术培育出高产的那氏大穗小麦,下面是
2018年在山东那氏大穗小麦试验。
2022年在河南的那氏大穗小麦试验。
5) 那氏育种技术培育出高产优质大豆品种
6) 推行玉米—大豆宽—窄行方式种植
那氏育种技术培育出了大豆高产与高固氮并存的品种,并攻克了大豆光周期、光节律限制等区域性难题,解决扩展大豆种植适宜区的难题,与玉米窄行一穴多株模式配合,为实现我国大豆全自给提供了一条可行之路。2022年在河南用宽窄行方式种植玉米(1穴6株)和大豆试验。 充分利用边行优势,创造玉米和大豆的双丰收。
4. 在著名国际期刊上发文
2015年《自然·科学报告》杂志上刊登的 《揭开紫根水葫芦净水奥秘》,谈到外源的诱导调控可导致作物性状的巨大改变,用那氏齐齐发植物诱导剂GPIT培育的紫根水葫芦被 激活的基因,从宏转录组鉴定那氏方法培育的紫根水葫芦根和真菌 (根际效应)共生系统中的差异表达mRNA基因上有近万个基因改 变,其中有3235个基因表现出显著的增强趋势。相关研究在国内外发表论文 100 余篇。
5.那氏育种的原理分析
原理1.通过诱导植物提高光合作用效能(对光周期、光波段、 光节律、光信息的利用),从而提高作物对累积积温、土壤水分和 养分的利用能力,这是提高作物产量的基础。
原理2.通过诱导植物体内防御物质的合成,提高植物潜在的抗 低温、高温、干旱、盐碱、病虫害能力,这是培育优良品种基础。
原理3.通过诱导促进植物刺激素(内源激素)的合成,促进植 物的正常生长、开花、结果。这是培育可留种新品种的技术保障。
原理4.通过诱导调控使被激活的基因稳定下来可以遗传,方法 是用那氏齐齐发植物诱导剂GPIT作为基因稳定剂,对新培育的品种 进行种子和幼苗期处理,如拌种、早期灌根、幼苗期叶面喷施等措施,稳定新品种的优秀基因,以实现快速定向育种的目标。
6.主要结论
中国疆域宽广、地势与气候类型多样、河流纵横、雨热同季,适宜的自然生态环境造就了我们国家的生物多样性,植物的种质资源丰富。育种工作应立足于充分利用我们本土的种质资源。
那中元所长利用本土的中草药资源123种中草药,制作出那氏制剂——那氏齐齐发植物诱导剂。 他利用植物诱导剂进行植物抗性诱导,并结合本土的远缘杂交的育种方法,培育出多种具有优良性状的农作物品种,是我国独有知识产权的育种技术。那氏育种技术可快速培育适宜于中国土壤和气候环境、高产优质、可自留种、非转基因的新品种。这是我国在育种领域摆脱西方控制的有效方法。
建议国家对那中元所开创的育种技术投资研究、开发和推广。