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核技术帮助孟加拉国开发出改良棉花品种 用时开创纪录

2021-11-24 10:32     来源:IAEA     诱变育种国际原子能机构

在孟加拉国使用核技术在很短的周转时间内开发了一种具有良好农艺性能和优良纤维质量的新棉花品种。(照片:K. Islam/孟加拉农业部棉花发展委员会)

棉花是世界上已知最古老、使用最广泛的纺织品。虽然人们花了大约3000年的时间来了解如何栽培和加工第一批野生棉花,但现在有了核技术,孟加拉国在创纪录的时间内开发出了新的改良品种,用时仅仅五年。

棉花是孟加拉国最重要的经济作物之一。纺织业以健康的有机棉织物“细布”而闻名,直接雇佣了超过 400 万人(其中 80% 是女性),并为数百万农民提供生计。孟加拉国人口稠密,每个农民的平均土地面积不到一公顷,因此耕作非常密集。为了在如此小的地块上维持生计,农民每年需要收获三次,但这对于传统品种来说是不可能的,因为它们的生长时间太长。利用核技术开发的新品种正在改变这种情况(见辐照植物材料)。

“诱变育种对我们来说是一个新的研究领域,我们现在有了这种可以在短时间内种植的新棉花变种。我们预计这种快速增长将使产量和农民收入增加 40%,”孟加拉国农业部棉花发展委员会高级科学官兼项目主任 Kamrul Islam 说。Islam和他的团队一直在与国际原子能机构和联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作,开发产量更高、纤维质量更好的棉花新品种。2021 年 3 月 13 日标志着一种名为 CDB Tula 1 的新棉花品种的正式发布和注册, 由于齐心协力,开发新品种所需时间仅为使用传统方法开发新品种所需时间的三分之一,而使用核技术通常所需时间仅为其一半。现在,新的棉花品种正在孟加拉国的 13 个不同地点种植,1000 多名农民正在接受 种植程序培训。

该新品种一旦得到广泛应用,有望为国家带来宏观经济效益。由于缺乏充足、优质的国内供应,棉花产业目前依赖进口。旱季和季风季节的交替,使孟加拉棉花特别脆弱,常年缺乏稳定的供水,单产损失惨重。这将因气候变化而加剧。因此,Islam解释说,开发能够耐受极端气候并以更快速度生长的品种对该国很重要。

用伽马射线照射棉花种子以诱导更多变异,然后选择性能,从而开发出高产、耐旱和抗病害的 CDB Tula 1 品种,同时由于成熟期较短,每年可生产第三季作物并且它对日光长度缺乏敏感性。

诱变育种比传统育种更具成本效益且速度更快,因为它有助于为更广泛的选择创造许多新的遗传变异。通过从所谓的优良品种开始诱导遗传变异,引入更多农民偏好的性状和开发新品种的时间显着减少。

“核技术正在帮助科学家揭示植物中隐藏的潜力,使植物育种者能够开发出具有改良特性的作物品种,”粮农组织/国际原子能机构联合中心植物育种者和遗传学家、该项目的技术官员 Ljupcho Jankuloski 说。“通过使用辐射和相关技术快速培育改良品种,可以加快生产力。”

孟加拉国还受益于与亚洲其他国家的科学家建立联系,从事类似的项目。“交流棉花特有的育种方法的经验也对孟加拉国科学家的成功发挥了作用,”促进这一区域合作的原子能机构计划管理官员马苏德·马利克说。“这种区域合作加强了应对具有共同区域重要性的棉花等作物的努力。”

孟加拉国第一个棉花诱变育种计划

孟加拉国棉花发展委员会的棉花育种计划于 2016 年启动,与杰索尔、朗布尔、达卡和吉大港的农民合作。


孟加拉国棉花发展委员会的科学家参观了诱变品种,以观察作物的成熟度及其性能。

通过董事会每年安排的培训项目,农民可以直接看到新作物的优良品质。在课堂上,棉农了解棉花植物生命周期的不同阶段。然后他们会在研究中心进行实地试验,该中心使用辐照来快速培育优良的幼苗。这将使农民能够了解这一过程,在社区中分享他们的知识,并开始独立种植高产棉花。

科学

辐照植物材料

植物育种是将植物种子、插条或其他种植材料暴露于辐射(如 X 射线或伽马射线)的过程。诱导辐射会导致 DNA 发生变化,模仿自发突变的自然过程,并在棉花种群中产生遗传多样性/变异。然后将单个植物繁殖并检查它们的性状。那些表现出所需特征的人继续被培育和繁殖,以便将它们分发给全国各地的农民。


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