單株種出2.3米高紀錄的湛江海水稻,終于“種”出了國際高度!24日,一篇題為《耐鹽堿水稻品種“海稻86”的全基因組測序與比較轉錄組分析》的論文發表在英國生物期刊BMC Genomics上,第一作者是海水稻發現和培育者陳日勝。論文基于實驗結果推論:對開發鹽堿地而言,海水稻是一種價值無可估量的新型農作物;對植物育種而言,則是一種獨特的基因資源。
科學實驗數據顯示,海水稻具有高度的耐鹽性,并發現了影響其耐鹽性的潛在的8個基因家族;通過與89個國家的3000個水稻品種基因組數據庫序列比較發現,海水稻是一個相對古老的秈稻亞種,其獨有變異64869個,并存在大量鹽誘導基因,為后期分離抗鹽等基因打下基礎。
“海水稻基因組研究的最終目的,是挖掘抗鹽堿基因及機理,為將來在其它作物上有效應用這一稀有遺傳資源奠定分子基礎。”對海水稻開展研究的美國加州大學洛杉磯分校分子生物學家李新民對本報記者說。
從中國取樣,在美國實驗,再到英國期刊發表,首篇海水稻學術論文跨越三個國家,歷時三年時間。論文由美國加州大學洛杉磯分校基因組和大數據中心提供技術支持,并于去年9月被投稿至國際生物學界權威期刊BMC Genomics,歷時近一年嚴格審核,才得以發表。
論文提到:鹽堿化造成的土壤退化已危及世界20%的耕地(6200萬公頃),并以“每周約兩個曼哈頓島的面積”蔓延;如果地球上的鹽堿地都能種上耐鹽堿水稻,對養活急劇增長的世界人口意義重大。陳日勝用多年的種植試驗證明,從海南到東北三省的鹽堿地,海水稻均能存活并能有效改良土壤。
“在國外發表論文,有利于國家物種保護,對我的知識產權是一種認可,證明這個基因是我發現的稻子的。”陳日勝說。
1986年在遂溪海灘涂發現海水稻并培育出“海稻86”后,陳日勝一邊堅持種植海水稻,一邊開展知識產權保護行動——2014年9月,“海稻86”通過農業部頒布的農業植物新品種保護公報;11月,海水稻全基因組測序完成,為鑒定和保護海水稻奠定分子基礎。2015年到2016年,陳日勝斥資聘請科研團隊攻關,并將一種鑒定海水稻的方法申請了發明ZL,確保海水稻得到科學、規范應用。
作為寶貴的水稻種質資源,海水稻引起袁隆平的關注,他說:“海水稻具有極高的科學研究和利用價值,與當年發現的野生水稻不育資源有著類似的戰略意義。”