金秋时节 ， 丰收中国 。 这两天 ， 新疆北疆地区的大片棉田进入了采摘期 ， 一朵朵白绒绒的棉花开得正旺 。 在石河子市的一片棉田里 ， 浙江大学农业与生物技术学院教授张天真俯下身子和助手一起最后鉴定棉花的产量、品质和抗性 。
世界棉花看中国 ， 中国棉花看新疆 。 新疆是我国棉花最重要的产区 ， 占全国种植面积的78.9% ， 2020年新疆棉花产量占全国棉花产量比重为87.3% 。 在石河子、库尔勒和阿克苏 ， 张天真团队都有试验棉田 ， 每年他和团队成员总要飞跃4000多公里从杭州去新疆的几处棉田看看棉花的生长情况 。
张天真团队长期从事棉花的遗传学、基因组学与生物信息学研究和精准育种 ， 至今团队已选育棉花品种20个 ， 推广4000多万亩 ， 取得了良好的社会经济效益 ， 同时也在育种前沿领域做了一系列探索 ， 为我国从种质资源大国向种业强国进军贡献了自己的智慧和力量 。
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研发世界首个棉花精准育种设计平台
棉花是世界最大的纤维作物和纺织工业原料 。 中国是世界最大的产棉国 ， 也是世界最大的棉花消费国 ， 有近3亿人参与其生产 ， 全球一半以上的棉制品都是在中国生产的 ， 这也使得棉花成为中国最主要的经济作物之一 。 我国2020/2021年度棉花产量约595万吨 ， 总需求量约780万吨 ， 年度缺口约185万 。 高端原棉靠进口的现状制约着我国棉花产业高质量可持续发展 。 如何培育产量高、品质好的棉花品种成为迫在眉睫的问题 ， 而这也是张天真团队数十年如一日的奋斗目标 。
“我们常说 ， 十年树木 。 要筛选出一个好的棉花品种 ， 也要十年以上的时间 ， 而且成功率很低 。 ”张天真说 ， 常规办法就是去地里选种 ， 眼睛观察 ， 经验评估 ， 不停杂交、不停选择、不停田间种植 ， 要在初始阶段筛选出好苗子 ， 有时候还得讲一些运气 。
有没有一种方法在保证棉花品种产量高、品质好、抗病强的同时 ， 又能提高育种效率呢？
工欲善其事 ， 必先利其器 。 张天真团队通过全基因组扫描技术 ， 对70000多个棉花基因进行了系统研究 ， 利用我国新疆流域、黄河流域、长江流域三大棉区的1000多份品种以及国外的重要育种骨干材料鉴定出产量和纤维品质等重要农艺性状关联基因位点 ， 开发了首款棉花全基因组育种液相芯片“浙大棉芯1号”“浙大棉芯2号”等基因分型、育种、种子检验芯片 ， 可以快速、准确、高效地鉴定出优异亲本材料和基因资源 ， 加快聚合育种的步伐 。
“种业是农业的芯片 ， 育种平台就好比是制造芯片的芯片 。 有了这样一个高精尖装备 ， 棉花育种的效率大大提高 ， 估计三四年就能出一个新品种 。 ”张天真介绍 ， 目前这个平台已开始投入应用 ， 预计在不久的将来就能诞生新的棉花品种了 。
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