发展新质生产力·高校调研 | 齐鲁师范学院:育种研发寻找玉米高蛋白基因

教育   2024-11-19 10:41   山东  

“饲料之王”玉米的蛋白提升1%,就可以节省800万吨大豆。长久以来,齐鲁师范学院路小铎教授一直致力于“高蛋白玉米种质创制与新品种选育”,为保障国家粮食安全和饲料加工业健康发展做着努力。




作为世界最高产的农作物之一,玉米的全球年产量高达12亿吨,其中70%用作饲料,因此又被称为“饲料之王”。由于普通玉米籽料蛋白含量较低,因此饲料中需要通过添加豆粕等其他蛋白原料,以满足动物营养需求。然而,我国大豆严重依赖进口,近年来,全球大豆价格居高不下,使我国饲料原料供应安全面临巨大挑战。



齐鲁师范学院的路小铎教授敏锐地关注到这一“卡脖子”问题,并积极探索有效打破“制约”的新路径。长期以来,他一直致力于玉米育种等方面的研究。2019年,路小铎团队与中国科学院分子植物卓越创新中心巫永睿团队达成“研究+育种+蛋白检测”合作意向,开启了大规模田间试验。在三亚南繁基地,在银川基地,在合肥基地……路小铎团队将野生玉米高蛋白基因通过多代杂交回交,引入到我国推广面积最大的玉米生产栽培品种郑单958中,显著提高蛋白含量,同时减少了对化肥的使用。


路小铎
齐鲁师范学院现代农业技术研究院院长 博士生导师


我们把玉米的蛋白提高以后,我们就能缓解我们中国对大豆进口。2022年的时候我们发现了全世界第一个(玉米)高蛋白基因,目前我们已经利用这个基因,把我们的玉米高蛋白含量从8%提高到12%到13%左右,这是我们新育成的高蛋白玉米,如果我们全国都种这个(高蛋白)玉米的话,那我们就能缓解我们国家四千万吨大豆的进口问题。




在研究玉米高蛋白基因的同时,路小铎团队构建了全世界第一个近饱和的玉米EMS突变体库,从2017年玉米突变体数据库开放至今,已经向包括中国农业大学、斯坦福大学在内的40多家国内外科研机构、150多个课题组发放了8000余份玉米突变体材料,为我国玉米基础理论研究提供了丰富的突变体资源。


路小铎
齐鲁师范学院现代农业技术研究院院长 博士生导师


我们建了一个全基因组的玉米突变体库,玉米有四万个基因,我们这个基因库现在已经能够覆盖玉米的95%的基因,基本上每个基因都覆盖到了,为我们国家从事玉米研究的团队提供这些基础材料,把每一个基因、每一个序列研究的成果应用到我们将来的分子育种上来。




通过长期研究,齐鲁师范学院路小铎团队的其他青年教师也快速成长,在自己负责的研究方向,做出新的贡献。


秦莉
齐鲁师范学院教师 路小铎团队成员


我从2014年加入这个团队,那时候我是大二,做突变体库、高蛋白的研究,过程中虽然很辛苦但是也很充实,学到了很多东西,在2014年拿到了横向课题两项,2022年参与发表了《自然》的文章。




近期,“高蛋白玉米种质创制与新品种选育”项目获批山东省重点研发计划项目,实现了学校自然科学领域省部级重大项目的新突破。路小铎团队将继续依托齐鲁师范学院,扎实做好项目研究工作,为加快建设科技强省作出更大贡献。




山东教育卫视记者:时泉 




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