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水稻田涝灾后注意事项

2020-03-30 水稻种植 59阅读 投稿:luoke

水稻免疫镉污染培育不走寻常路

【水稻免疫镉污染培育不走寻常路】不久前,湖南杂交水稻研究中心发布消息称,该中心研发出了杂交稻亲本品系“低镉1号”和组合“两优低镉1号”,即便种植于高镉污染稻区,也能出“镉”而不染。

水稻免疫镉污染培育不走寻常路

这意味着粮食安全从质量上有了更多保障。因此,这一技术被不少网友称为我国水稻种植技术上的又一次弯道超车。这项新技术究竟是如何帮水稻降镉的?是否为转基因技术?对人体是否会有后续影响?

低镉水稻可“免疫”高镉污染地

如何让稻米避免镉污染,研究由来已久。农业科学家曾提出很多应对稻米镉污染的策略。如研发出将田中镉通过微生物活化后从土壤中泵出的技术;通过选育低镉品种、灌溉和调节土壤pH值到7.0以上,实现综合降镉的“VIP”技术;发布应急性镉低积累水稻品种等等……但即便是“应急”品种,种植在高镉污染稻区,其稻米中镉含量仍超出国家标准。“VIP”技术等方式,在降低土壤和品种的镉含量上可行,但费用较高。筛选和培育“籽粒镉低积累水稻品种”是目前最直接和经济的方法。

湖南杂交水稻研究中心研究员赵炳然介绍,团队研发的籽粒镉低积累水稻品种技术,主要通过基因组编辑技术与水稻杂种优势利用技术的集成创新,在国际上率先建立了培育低镉籼型杂交稻亲本及组合的技术体系。用此方法,他们快速、精准培育出了不含任何外源基因的低镉杂交稻组合。

团队经过两年,在高镉大田进行鉴定,其糙米镉含量稳定在0.06mg/kg以下,远低于0.2mg/kg的国家标准和0.4mg/kg的国际标准。“只降低镉含量,不影响原始品种(系)的产量、品质等综合农艺性状。与相同情况下的对照品种,包括‘应急性低镉品种’相比,稻米镉含量都显着降低。”赵炳然说。

技术涉转基因但产品不含转基因

该品系和组合是否为转基因技术培育?是否为转基因品种?对公众普遍关注的这两个问题,赵炳然回应:“培育过程中利用的基因组编辑技术,的确是涉及转基因过程的新技术。但经过一年两代繁育筛选后,可获得不含任何转基因成分的突变植株,这与传统转基因技术从程序、结果上看,都有本质不同。”

两优低镉1号,通过对杂交稻骨干亲本材料,运用基因组编辑技术CRIS-PR/Cas9,定点突变镉吸收主效基因,有效阻断水稻吸镉。“我们转入的外源基因和突变基因,在突变体的后代自交群体中会发生分离,其中一部分突变单株不含外源基因。通过分子检测突变株的后代群体,可快速筛选到不含任何外源基因的纯合突变体单株。因此,最终培育出的组合,不含转基因成分。”赵炳然说。

“这套成果是水稻育种中的一项重大突破。它在应用中好操作,降镉成本不高,简单易行,值得推广。”中国工程院院士袁隆平说。

我国科学家发现防控稻田杂草新机制

【我国科学家发现防控稻田杂草新机制】近日,中国水稻研究所和浙江大学合作揭示了稗草通过基因簇合成防御性次生代谢化合物,用于与水稻竞争和抵御稻田病菌的遗传机制,为水稻C4育种提供了一个重要基因遗传资源。该研究成果在线发表于《自然-通讯(Nature Communications)》

我国科学家发现防控稻田杂草新机制

稻田稗草(E. crus-galli)被认为是全球最严重的杂草之一。稗草与水稻均属于禾本科,两者生长期、株型等生物学特性极为相似,为水田中最难防除的伴生性杂草。稻田除草目前主要依赖于化学除草剂。大量除草剂的使用不仅污染环境,还增加生产成本和稗草的抗药性。因此,选育具有抑制稗草作用的“绿色水稻”是减少化学除草剂使用的重要方式。

植物化感作用是指植物向环境释放特定的防御性化学物质,从而影响邻近植物生长的效应。化感也是水稻和杂草互作的主要方式之一,水稻-稗草之间可以自身合成并释放化学物质来相互抑制生长。该研究表明,稗草可以合成异羟肟酸类次生代谢产物丁布(DIMBOA)的三个基因簇,具有抑制水稻生长的作用。同样,稗草还能合成次生代谢产物稻壳素(momilactone)的基因簇,具有抵御稻瘟菌等病菌生长能力。这是研究人员首次了解到稗草会利用基因簇的遗传机制合成这些化合物与水稻竞争,从而起化感作用。研究还发现细胞色素(CYP450)和谷胱甘肽巯基转移酶(GST)基因具有解毒功能,以非靶标抗性机制,直接参与杂草除草剂抗性的进化。利用化感作用进行杂草防控将是农业可持续发展的关键技术之一。

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