科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业,农业

需求背景

近年来，成都市积极贯彻国家粮食安全战略，强化政策协调和资金保障，全力支持下好粮食稳产保供“先手棋”。落实“长牙齿”的耕地保护硬措施，扛紧扛牢粮食安全和耕地保护政治责任，坚决遏制耕地“非农化”、基本农田“非粮化”。聚焦高标准农田建设和永久基本农田保护，结合耕地种植现状，成都市决定打造“一带、十园、百片”“天府粮仓”。街子镇是崇州市粮油产业重点乡镇，也是“天府粮仓”核心示范区的主要承载地之一，根据《成都市加快推进高标准农田和现代粮油产业园区建设实施方案》要求，街子镇进一步补短板、强弱项，高标准打造崇州市街子镇万亩粮经复合产业园区。其中，试验、推广高产、优质、低镉水稻新品种，作为保障水稻质量与产量的重要环节。水稻新品种、新组合技术是实现基础设施建设的关键技术。因此，随着社会经济和信息技术的进一步发展，水稻新品种、新组合的应用将成为未来的新趋势。

需解决的主要技术难题

1.暂无高产、优质、低镉水稻新品种供试验示范；

2.需要选择合理区域建立种质资源圃100亩，依托专家团队开展校地合作，利用分离测优、本土选优等方式培育新一代高品质、高抗性的粮油品种；

期望实现的主要技术目标

1.筛选或培育出适宜园区种植推广的高产、优质、低镉的水稻品种；

2.建立种质资源圃100亩，依托专家团队开展校（院）地合作；

3.建设以科研实践与科普教育为主的新产业应用场景，打造百亩科技研发应用核心区。

需求解析

解析单位：“科创中国”沁农作物产业科技服务团（中国作物学会） 解析时间：2023-11-27

王世全

四川农业大学水稻研究所

副教授

综合评价

该技术需求描述清楚，行业专家容易理解。由于工业“三废”排放，农药、化肥的大量施用，使得包括镉等重金属通过各种途径进入土壤，然后再通过水稻生产富集到稻米中。稻米镉污染已成为全球性的食品安全问题，选育低镉积累水稻新品种是当下解决稻米镉污染直接且最经济的途径。在水稻生产富集镉到稻米过程中，研究最清楚的是OsNramp5基因，OsNramp5是水稻根部细胞参与吸收外部Mn2+、Cd2+和Fe2+的主要转运蛋白，同时负责这些离子从根部向地上部的运输。osnramp5突变体极大降低了根部对Cd2+的吸收，从而减少了茎秆和籽粒中Cd2+的积累。该基因被克隆后，行业专家通过自然诱变筛选osnramp5突变体，或基因组编辑技术CRISPR/Cas9，定点突变了镉吸收主效基因OsNramp5，有效阻断水稻吸收镉的过程。特别是自然诱变筛选到的osnramp5突变体水稻材料，由于不涉及转基因过程，被认为是安全水稻材料。通过引进以上镉低积累品种资源，利用成熟的分子育种技术快速选育镉低积累水稻新品种。因此解决本需求完全可行，但也有一定难度。

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处理进度