浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院專家領(lǐng)銜的多國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了控制大豆籽粒大小、含油量和蛋白含量的關(guān)鍵基因，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于通過分子育種提高大豆產(chǎn)量及品質(zhì)有重要意義。

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高產(chǎn)高質(zhì)的密碼：“甜10”基因

浙江大學(xué)和中科院遺傳發(fā)育研究所等團(tuán)隊(duì)協(xié)作攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)了大豆高產(chǎn)高質(zhì)關(guān)鍵——“甜10”(SWEET10)基因，該基因在控制大豆種子發(fā)育和油分積累方面起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，若將“甜10”基因敲除，百粒大豆種子的重量降低40.2%, 油分含量降低40.7%，蛋白含量提高32.1%。若在栽培大豆中提高“甜10”基因的表達(dá)，百粒大豆種子重量及油分含量都會(huì)顯著提高，大豆單株產(chǎn)量可提高11%至20%。

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我國(guó)大豆種植小史

大豆已有五千年的栽培歷史，原產(chǎn)于中國(guó)。最初的野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白質(zhì)含量高，是雜草形態(tài)。經(jīng)過長(zhǎng)期育種選擇馴化后，栽培大豆籽粒大、含油量提高，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛傳播到世界各地，是世界性的重要糧食經(jīng)濟(jì)作物。農(nóng)村的朋友可能有感覺，二十多年前田里地里還總能見到大豆，那時(shí)候幾乎家家戶戶都會(huì)種，但是現(xiàn)在基本很難見到大豆的影子。這是因?yàn)槲覈?guó)耕地資源有限，和三大主糧相比，大豆產(chǎn)量明顯較低，以我國(guó)目前的種植水平來估算，大豆畝產(chǎn)約120公斤左右。為了將飯碗牢牢端在自己手里，我們優(yōu)先保障了水稻、小麥和玉米的種植面積。而發(fā)源于我國(guó)的大豆不得不因?yàn)楫a(chǎn)量低被犧牲掉，大部分通過進(jìn)口滿足所需，以便節(jié)約出大量耕地用來種植相對(duì)高產(chǎn)的主糧作物。

 

數(shù)據(jù)來源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局;制圖：農(nóng)視網(wǎng)

 

如上圖所示，長(zhǎng)期以來，玉米的種植面積大大擠壓了大豆的種植面積，這就是大豆從我們視野里減少的原因。

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“甜10”基因或可降低大豆進(jìn)口量

隨著大豆種植面積和產(chǎn)量的下降，我國(guó)畜牧業(yè)卻迅速發(fā)展，飼用的大豆需求就緊跟著直線上升，國(guó)內(nèi)大豆產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足所需，要靠大量進(jìn)口來彌補(bǔ)，因此我國(guó)大豆的需求高度依賴于國(guó)外進(jìn)口。

以2018年為例，我國(guó)大豆總產(chǎn)量為1600萬(wàn)噸，進(jìn)口8806萬(wàn)噸，總消費(fèi)量是10470萬(wàn)噸，進(jìn)口量占到總需求的84%，同時(shí)占到當(dāng)年國(guó)際大豆貿(mào)易總量的六成。

隨著玉米等三大主糧供求的飽和，近年來國(guó)家開始調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)大豆非常重視，從2016年起，大豆播種面積、產(chǎn)量就開始連續(xù)增加。2019年中央一號(hào)文件中更是正式提出大豆振興計(jì)劃，從技術(shù)、結(jié)構(gòu)和政策多途徑地促進(jìn)國(guó)產(chǎn)大豆的發(fā)展。根據(jù)研究預(yù)測(cè)，如果在栽培大豆中提高“甜10”基因的表達(dá)，百粒大豆種子重量及油分含量都會(huì)顯著提高，大豆單株產(chǎn)量可提高11%至20%。這對(duì)于我國(guó)大豆產(chǎn)量的提高，必將產(chǎn)生重大的推動(dòng)作用，進(jìn)一步提升大豆振興的速度。以2018年的總產(chǎn)量1600萬(wàn)噸為例，提高20%的話，就意味著達(dá)到1920萬(wàn)噸，這樣也就可以適度減少進(jìn)口量。

 

科技攻關(guān)的每一小步，都會(huì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向前一大步。當(dāng)然，科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化到實(shí)踐中還需要一定的時(shí)間，我們共同期待著。