科创中国创新基地首创规模化太空育种

发布时间: 2023-11-29

神舟十六号“博士乘组”顺利返航,交付国际石斛研发中心16种石斛种源,至此,国际石斛研发中心太空育种已达213种次,成为全世界石斛太空育种种类最多、次数最多的石斛科研机构。神舟12号至神舟16号6次送国际石斛中心石斛遨游太空,助推全球最大的石斛种源中心成为全世界太空石斛研发高地。

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神舟十六号搭载石斛种质资源

         国际石斛中心科创中国石斛种质资源创新基地,在全球率先开展了优新品种“太空石斛”种源研发。特色突出,是中国乃至全球重要的石斛研发应用新科技成果推广基地。石斛为中国九大仙草之首,上天圆仙草千年之夙愿,如今太空返回入地又成时代之种造福众生,可谓天选之种。

科研团队负责人杨洪斌介绍,过去我国石斛产业正处于由自发种植利用向为中医药提供良源良材转变的关键时期,但产业发展还存在无序采摘导致原生地石斛濒临灭绝、工业化生产模式导致石斛生物多样性和成长性减弱、大棚种植方式导致石斛药用和食用价值降低、多种石斛混种破坏石斛种源纯正性等问题和隐患,制约和影响了石斛的充分开发利用。感于石斛原有优良性状逐渐减弱,国际石斛中心主动承担石斛种源保护开发科技重大任务,投资数千万收集了1097种石斛种源,并充分借助航天太空育种的新科技。太空石斛育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快,以及高产、优质、成长快、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高数倍,能在较短的时间内提高石斛品质。作为太空石斛育种开发利用领先者,国际石斛研发中心经过五年的让石斛种源持续上天入地,石斛育种具有突破性成果,石斛种源上天后实现生长性变强,枝条饱满、活力好、种子的遗传稳定性提高。如精选玫瑰石斛、鼓槌石斛、紫斛、铁皮石斛四种石斛,通过搭载神舟十二号进入中国空间站开启太空育种,在几年的落地研发中,发现生长速度加快,花色更鲜艳,抗病性强,多糖含量、石斛䂸含量增加,微量原素更亲和,多数指标比原亲本有明显的改善。石斛种苗经过地面6个月保育后,紫斛几个月的生长速度达到一年的生长量,铁皮石斛花期从之前的10多天延长至一个月左右,通过人工授粉,现已培养了3万余苗。一般情况下冬天石斛会进入休眠期,而去年冬天这4种石斛均发芽了,体现了抗冻过寒的良性生长变化。

神舟号飞船总设计师戚发轫院士认为太空育种种质资源,在产业应用方面具有不可估量的前景,并肯定了国际石斛研发中心的成就,欣然挥毫:“航天育种好”,今年还亲赴该中心实地指导,写下了“用天利地,强国富民!”的鼓励。中国林学会认为国际石斛中心发挥优势,积极利用国内外各类创新资源,聚焦石斛种业创新中的重大科学与技术问题,通过太空育种技术,破解石斛种业保护关键技术难题,形成“创新攻关、技术领先,人才驱动,科技成果转化实”的创新产业链条,形成科创发展石斛种质资源创新模式。

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左一航天员陈全、左二中国工程院陈鲸院士、右二神舟号飞船总设计师,中国工程院戚发轫院士、右一国际石斛研发中心主任杨洪斌

面对太空种源成果化问题。国际石斛中心充分利用三个一大力发展石斛种源的纯正性和成长性。一个创新前沿,即长期性航天石斛育科的持续性,一个研发高地,即科创中国人才团队,近期在成都正推太空石斛科技中心建设,还在云南省德宏热带农业科学研究所等地进行科学研究和组培实验。一个育种推广基地,充分利用中心在瑞丽的万亩的国家石斛森林公园,自然生态落地213种世界最多的太空石斛种源。目前,作为领先者,国际石斛中心石斛航天育种的成果落地成果,走出试管、走出实验室、走入试验田,走入基地规模发展,大量的航天石斛育种成为国际石斛中心育种创新的源头活水,而新活性新活力抗体的石斛成为种源保护新样本。

       无川药不成方,川斛几起几落,正期待快速发展机遇,四川是中药材的集散地,石斛也占有重要地位。其中,夹江叠鞘石斛已有200多年种植历史,2013年被列为中国国家地理标志产品。四川多数石斛产地每年都有低温,现有的石斛品种遇寒冬成活低,有时低温导致石斛休眠甚而失去活性。国际石斛中心航天育种,经太空高辐射、微重力、大温差的影响后,太空中的特殊环境加速了生物界需要几百年甚至上千年才能产生的变异,经过科学创新攻关,已经培育出两种抗寒耐旱的石斛品种。中心还与夹江县、合江县、理县达成合作协议进行太空石斛成果推广。航天石斛种源优质化正为川斛崛起提供源力,航天育种技术能加快石斛品种选育和仿野生规模化种植进程,丰富石斛材种质资源库。上天、下地,播种、收获都为石斛产业服务。

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科创中国·石斛种质资源创新基地团队、成都市顶尖创新创业团队

团队负责人杨洪斌提出种源是石斛大健康产业的发展之基,近年来,通过种源库建设,石斛研发中心正在逐步开发石斛产业,让石斛具有更多的利用价值。依托石斛研发中心,打造一产、二产、三产融合发展的石斛链,为整个石斛产业链提供科学技术标准和种源保证,开发深加工石斛产品,让石斛研发中心形成人才流、资金流、产业流的石斛产业园区。”在石斛研发中心的产品展示大厅,陈列了石斛茶、石斛保健品、石斛荞面、石斛洗护品、石斛饮品等近30种科研成果转化的产品。从研究到应用,从食用到日用,为石斛探寻更多的发展可能。还将拓展更多有市场竞争力的下游产品,让石斛延伸到消费者日常生活中的方方面面。

今年年初,国际石斛研发中心和成都龙泉山城市森林公园管理委员会签订了战略合作协议。根据协议,双方将在龙泉山城市森林公园青白江区福洪镇龙王村新建石斛中试项目,依托该项目逐步对选育的抗寒耐旱石斛品种进行科研实验,探索“森林+种草药+景观”的复合经营模式,发展林下经济,进行石斛优良品种推广,并综合开发利用。

国际石斛研发中心与中国科学院、中国林学会、浙江农林大学、福建农林大学、四川农业大学等11家科研院校长期合作,共同进行石斛种源研究和石斛文化创新,先后获授国家林业重点龙头企业、国家林下经济示范基地、全国优秀院士工作站、CITES示范基地。与中国航天员中心签订了航天石斛标准,共同研发航天级石斛产品。2021年3月被中国科学院授予“自然与文化遗产研究基地”,9月中心被评为“四川省中医药文化宣传教育基地”、“成都市干部教育培训现场教学基地”,12月被评为“四川省中医药健康旅游示范基地”。2021年杨洪斌国家石斛种质资源库创新团队获得成都市顶尖创新团队称号。2022年国际石斛研发中心接待游客9万多人,成功创建中国科协“科创中国·石斛种质资源创新基地”。

        下步国际石斛中心主推太空石斛科技中心,这意味着航天石斛的研发利用是中心的主向。以航天育种创出更优质石斛种源,更高石斛产量产业,以航天石斛,最大种源库优势加强国际交流与合作,扩大质资源共享和利用,为石斛新的高质量发展做出贡献。

(图文来源:科创中国·石斛种质资源创新基地、国际石斛研发中心 作者:杨洪斌)