種植轉基因水稻緩解霧霾 有無必要?
來源:環球糧機網發布時間:2015-07-16 13:22:40
目前我們面臨的最大環境污染之一是氮污染。6月14日,一條“種植轉基因水稻可緩解霧霾”的消息引發關注。消息稱,中國科學家已找到方法,通過改變水稻基因結構,來降低含氮化肥的使用量,從而緩解中國長期得不到解決的霧霾問題。
14日中午,領導這一課題研究的中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員儲成才在郵件中告訴澎湃新聞,他們的確發現了一個關鍵基因NRT1.1B,并在實驗中證實,它可以有效提高粳稻對氮肥利用率,但這一研究跟解決霧霾沒有關系,其新品種的培育也不需要通過轉基因技術。
粳稻是亞洲栽培稻兩個主要亞種之一,另一個亞種是秈稻。前者的食味品質好,深受人們喜愛,但其氮肥利用率低,要想取得與后者一樣的高產,粳稻種植需要投入更多的化肥。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所官網信息顯示,全世界每年施用氮肥超過1.2億噸,氮肥的大量施用不僅增加生產成本,更導致包括氣候變化、土壤酸化及水體富營養化等環境災難。氮污染被認為是21世紀人類面臨的最大環境挑戰之一。
儲成才表示,過剩的氮肥以一氧化氮的形式進入大氣,是中國霧霾的成因之一。如果通過培育新的品種,降低施肥量,自然會對緩解霧霾會有所幫助,但解決霧霾問題是一個非常復雜的系統工程,這已不是其團隊的研究范疇。
另一方面,不斷增長的人口對糧食產量提出了更大需求。如何在減少氮肥施用的同時提高農作物產量?這始終是困擾科學工作者的一個難題,而培育高氮肥利用效率的作物新品種是解決這一系列問題的關鍵。
從十年前開始,儲成才就一直在思考,“秈稻為什么能對氮高效利用”。隨后,在他的帶領下,研究人員實驗發現,秈稻與粳稻對氮肥利用效率的差異,在很大程度上是由基因NRT1.1B上的一個自然點突變所致。
研究團隊通過常規雜交選育方法將秈稻的這一基因導入粳稻培育出新材料。在北京、上海及長沙三個試驗點進行的田間試驗發現,在一半施肥條件下,新材料比常規的粳稻增產30-33%,氮肥利用效率提高30%,在正常施氮肥的條件下,增產8-10%,氮肥利用效率提高約10%。
這項研究工作6月8日在線發表在國際頂級學術期刊《自然-遺傳學》(NatureGenetics)上,并被該期刊評委評價為“一個偉大的發現”(agreatdiscovery)。
此外,儲成才表示,由于秈稻和粳稻同屬一種,在新研究結果的基礎上,培育“對氮肥利用效率明顯提高”的粳稻新品種,常規育種手段輔以分子選擇技術即可,無需通過轉基因技術,只是轉基因方法對來源于跨其他物種間的基因轉移會更快捷。
但因為轉基因品種的審定在世界上所有的國家都要經過相當長的時間的安全性評估才能進入商業化推廣應用,因此,通過轉水稻中的基因到水稻,沒有任何優勢或快捷而言。秈稻與粳稻氮肥利用效率差異是由一個自然點突變所致,所以,從應用角度根本就沒必要通過轉基因技術,不是去回避,而是根本上就不需要。更多相關信息,還請您繼續關注我們的官方網站,環球糧機網:http://www.jpdesign.cn