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让大豆睡好觉、长大个
发布者:科技日报 发布时间:2019/11/4 阅读:1378

对处于生长发育期的儿童来说,充足的睡眠有利于长个子。事实上,充足的“睡眠”对于大豆生长发育来说也同样重要。


如何让大豆“睡好觉”,结出更多的果实,是中国农业科学院作物科学研究所研究员、博士生导师韩天富长期研究的重点领域。


前段时间,韩天富所在团队采用基因组编辑技术,创制出适合低纬度地区种植的突变体材料,帮助大豆在日照短、温度高的南方地区实现丰产,相关研究成果在线发表在《植物生物技术杂志》(Plant Biotechnology Journal)上。


日出而作,日落而息。在韩天富看来,光照影响着人类的作息,也在大豆的生长发育中扮演着十分重要的角色。


大豆是对光周期反应十分敏感的作物,绝大多数品种只有在日照时长缩减到一定程度后,才能从营养生长转入生殖生长,进而开花结果。韩天富和同事们,一直试图弄清光周期和温度到底是如何影响大豆生长发育的。


“我们说的光周期,就是日照时间的相对长短,也可以理解为白天和夜晚的相对比例。实际上,在大豆生长发育过程中,起主要作用的是连续的黑暗。可以说,研究光周期反应,就是要弄清大豆是如何‘睡觉’的。”韩天富打了个形象的比方。


因大豆在开花期和成熟期,受种植区域和生长季节日照长度的影响很大,导致大豆品种适宜种植区域普遍比较狭长,光周期反应特性是影响大豆品种区域适应性的重要因素。


比如,大豆品种北移种植时,因温度降低,往往会导致生长期延长,甚至不能开花或正常成熟;南移种植时,则因温度升高,会出现过早开花、生长期缩短等现象,导致产量降低。


通过多年的研究,韩天富团队提出了大豆光周期反应存在于出苗至成熟全过程,而不局限于某一特定的光照阶段的观点,对传统的阶段发育学说和光周期学说进行了补充。同时,他们还发现了大豆的开花逆转现象,提出了“整株逆转”的新概念,并结合嫁接系统和根系转化系统,建立了大豆光周期反应机制研究的实验材料体系。


“我们对大豆生长发育过程中的长日效应、光温互作效应进行了较为深入的探索,创立了大豆光温互作的新模式;克隆了多个大豆光周期反应的关键基因,提出了开花素编码基因调控开花成熟期的‘跷跷板’模型,为通过生物技术手段改良大豆品种的光周期敏感性和针对不同地区创造开花期、成熟期合适的品种创造了条件。”韩天富介绍道。


工作以来,韩天富主持或参与选育大豆新品种25个,发表论文200余篇,其中在《分子植物》(Molecular Plant)、《新植物学家》(New Phytologist)等SCI刊物发表论文60余篇。


事实上,和发表论文相比,让韩天富更有成就感的是把论文真切地写在祖国的大地上。他主持选育的大豆品种“中黄30”入选农业部主导品种,组织研发的“黄淮海夏大豆麦茬免耕覆秸精量播种技术”入选农业部主推技术。


2004年,韩天富被农业部任命为农业科技入户示范工程专家组成员和大豆首席专家。在项目实施过程中,他带领省、县级专家和技术指导员常年奔波于田间地头,紧密围绕生产实践中存在的突出问题,在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和河南5个省、区的14个示范县开展主导品种、主推技术的示范推广和分级培训,对示范户进行“面对面、手把手、一户一策”的技术指导和服务,搭建起了“专家组—技术指导员—科技示范户—辐射带动农户”的科技成果转化应用快捷通道。


2013年以来,韩天富团队和国家大豆产业技术体系多个综合试验站采用该项技术,以大豆新品种“中黄301”“郑1307”等为材料,在河南、山东等地多次创造实收亩产超过300公斤的高产纪录。



来源:科技日报

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