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浙大棉,幸福棉!

不懈探索的 浙江大学
2024-10-31



世界棉花看中国

中国棉花看新疆

新疆棉花产量占全国九成

连续29年居全国首位


新疆的广袤棉田里

带着浙大“基因”的棉花扎根生长

一片一片直接天际

这是由农业与生物技术学院

张天真教授领衔的

棉花精准育种设计团队培育的新棉种



中国式现代化

离不开农业现代化

种子是农业的“芯片”

一粒种子可以改变一个世界



在路上

与张天真教授团队

踏进新疆棉花田里

看看浙大前沿育种技术

产出的幸福之棉






什么是“好”棉花



“好”棉花是怎样的?


早在1982年刚从大学毕业,张天真就开始思考这个问题。


他说:“种棉花很不容易,棉花易受病害,遇上了就损失惨重,农民种棉花风险很高,这在新疆也不能例外。强的抗虫抗病能力对于棉花很重要。”


“现在棉制品不能只是暖和,还要好看、舒服,但这需要的高品质棉花在国内很短缺。”张天真说,“近年来棉花种植面积还在不断减少,保证棉花产量和质量压力很大。”



到地里依据棉花表现(型)直接选择的常规育种,周期长,效率低。为此,张天真领衔的棉花精准育种设计团队开始了棉花基因组研究,尝试破译棉花的遗传密码,以此作为培育“好”棉花的基础。张天真还担任了两届国际棉花基因组计划主席,积极推动棉花基因组研究的全球合作和成果共享。


“不同地区的棉花有很大的差异,我开始研究的是长江流域和黄河流域的棉花,随着国家棉花主产区的转移,就到了西北内陆的新疆。”他说。


张天真和团队运用基因组学、生物信息学和群体遗传学等方面的理论和技术,系统分析了5000余份天南海北的棉花品种和70000多个棉花基因,筛选出一系列与产量和纤维品质等重要农艺性状关联的基因位点。



“棉花是一种多倍体作物,相对于二倍体,多倍体往往有更为优良的性状。”张天真介绍,“解析异源四倍体棉花起源与驯化改良的遗传基础,对于棉花之外的多倍体植物基因组研究也很有价值。”


在张天真团队40余年的不断积淀中,一朵棉花的“前世今生”渐渐明晰。



育好棉不再“拆盲盒”



种出产量更高、品质更好、抗性更强的棉花。这是生产问题,也是科学问题。


“过去要筛选出一个好的棉花品种,至少要十余年的时间,而且成功率很低。”张天真说,“常规办法就是到地里去,一株株看,反复地杂交、选择,要找到好的苗子,有时候得讲些运气。”



张天真团队数十年的棉花基因组研究成果,成为了棉花精准育种的一把“金钥匙”,让育种不再“拆盲盒”。


张天真团队创建了棉花精准育种设计平台,开发出基于液相探针杂交的靶向基因型分型技术的“浙大棉芯”1号和2号——制造棉花“芯片”的“芯片”。“芯片”检测4万多个分子标记和1000余个团队精选的关键功能基因,相比于遍历70000多个棉花基因,检测效率大大提升且成本低,这提升了“浙大棉芯”的实际应用价值。



通过“浙大棉芯”技术,传统十多年的棉花育种时间能够缩短至三到四年,在实验室的方寸间就能研发“新品种”。


张天真团队在育种方法上的探索还在继续。团队成员浙大农学院方磊教授说:“我们正尝试将大数据方法与育种结合,实现智能化的定向设计育种,进一步提升育种效率与水平。”



浙大好棉绽放新疆



新时代,农村是充满希望的田野,是干事创业的广阔舞台,我国高等农林教育大有可为。


实验室的好种子,要扎根到田野去,成为真正的农业生产力,造福人民,这才有真正的价值。


2022年,张天真团队培育的“浙金研-2”通过国审。“浙金研-2”具有高产、稳产、抗病的特性,适应我国西北内陆中早熟棉区的气候特点,是我国棉花产业重心西移后浙大第一个在棉花主产区审定的品种。


新疆金丰源种业有限公司看到了“浙金研-2”的潜力与价值,作为种业龙头企业,协助张天真团队快速大规模推广“浙金研-2”,实现从实验室到大田生产的转化。公司负责人张银宝在接受采访时说:“浙金研-2抗性好,产量比常规品种提高了20%左右,农民收入每亩能增加500到800元。”



在阿克苏的提根繁育基地,“逐梦中国式现代化”采访团看到了望不到边的“浙金研-2”。9月初,棉铃尚未吐絮,但一个个大而饱满,挂满枝头。


对于棉花的未来方向,张天真还有很多规划。


例如,低酚棉花。


“棉花浑身都是宝。棉花中的棉酚能抗虫,但限制了棉籽的利用效率。”针对这一难题,张天真团队利用现代精准育种技术培育出了一种棉花,精巧地只去除了棉籽上的棉酚,保留了抗虫特性。这种新型低酚棉花有望推动“粮棉油饲”一体化经济作物的研究和发展。



育好棉更要育好人



张天真带给新疆棉的,不仅仅是来自浙大实验室的优良棉花品种,更有留得下的人才和先进技术,不仅有“鱼”,更有“渔”


在浙江省援疆指挥部和浙江大学农业与生物技术学院的支持下,张天真团队推动建立了浙阿棉花生物育种创新中心,促进阿克苏棉花育种由传统育种转向精准育种。


团队还参与设计建立了公司本地化的生物育种实验室。“企业和学生都可以在这个现代化的实验室开展实验实习,这里能育良种,也能育人。我们要为当地培养更多科技人才。”



张天真这么说,也这么做。


浙大新农村发展研究院司占峰副研究员在张天真的鼓励下,今年4月作为浙江省援疆科技特派团成员来到新疆,指导当地企业开展新品种培育。这并非他第一次援疆,“把成果铭刻在新疆这片热土上,把育种前沿技术带过来、留下来,为当地老百姓做点贡献,这是使命,也是光荣。”司占峰说。


这些年,浙江大学大力引导、鼓励、支持师生到西部去,到祖国最需要的地方去。十八大以来,一大批毕业生扎根新疆,服务全疆。



在阿克苏接受采访的前两天,张天真在海南的棉花试验田,之后他又匆匆赶去乌鲁木齐,去看下一站的棉花,在冬天他还会再到海南南繁加代。


这样的奔波是张天真的日常,一年中有近一半的时间在路上,他却不觉得辛苦,“到棉花田里,看到棉花好好长着,就很幸福。”


花开天下暖

新疆棉、浙大棉

洁白而温暖的棉花故事

仍在不断续写


一起点赞幸福棉!


策划统筹:柯溢能 王紫荆
校院特战队:王紫荆 李俊元 吴旻
声像制作:李俊元 | 守望者传媒 笔锋
今日编辑:方能
责任编辑:杨哲青 周亦颖

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