校傲荊楚·大咖談新① | 對話湖北大學生命科學學院教授何玉池
科研照亮,創新賦能。湖北大學生命科學學院何玉池和蔡得田教授團隊深耕多倍體水稻育種領域20餘年,通過遠緣雜交與基因組加倍技術,致力於研究高蛋白、高産量的水稻新品種選育及示範。這項被謝華安院士譽為“湖北農業閃光點”的國際領先技術,或將引領水稻育種的重要革命。
近日,荊楚網(湖北日報網)教育《校傲荊楚·大咖談新》欄目專訪湖北大學生命科學學院教授何玉池,揭秘一粒種子如何突破基因桎梏煥發新生。
荊楚網(湖北日報網):團隊提出的“利用遠緣雜交和多倍體雙重優勢選育超級稻”理論是如何顛覆傳統水稻育種觀念的?
何玉池:傳統水稻育種主要基於二倍體遺傳背景展開,在秈粳亞種間及不同基因組間的雜種優勢利用上存在瓶頸,品種間同質化程度高,遺傳多樣性嚴重不足,産量長期處於高産徘徊期。而我們提出的利用遠緣雜交和多倍體雙重優勢選育超級稻,是一項原創性的育種策略,有望實現産量的突破。


遠緣雜交可以把不同親緣之間的優勢更好地利用起來,而多倍體則具有獨特的優勢。油菜、小麥等從二倍體進化到多倍體時,産量會成倍提高,這給我們帶來了啟示。多倍體水稻研究最大的難題是結實率低的瓶頸問題,但經過多年努力,我們創制出減數分裂穩定性材料,在國際上率先突破這一難題。同時也成功突破了亞種間及基因組間水稻雜交育性的瓶頸,創制出系列秈粳亞種間高結實材料,進一步突破AAEE及AABB等基因組間可育四倍體水稻的創制,實現了遠緣基因組的整體利用。這一系列突破,將為水稻育種提供關鍵核心種質,開闢新的途徑。

荊楚網(湖北日報網):多倍體水稻的研究如何響應國家“種業振興”戰略?對保障糧食安全有哪些潛在貢獻?
何玉池:中國水稻單産已進入“高原期”,其核心問題在於種質資源同質化。我們培育的多倍體水稻相對於傳統的二倍體水稻,基因組劑量成倍增加,優勢基因組合的概率相對更高。這使得水稻的抗病蟲害、耐旱澇、耐高溫等能力更強,具有增産穩産的潛力。


同時,四倍體水稻因代謝底盤改變,具有營養強化特性,可助推營養強化功能型大米品種選育。在糧食安全方面,多倍體水稻不僅有助於提高産量,還能提升稻米的營養價值,滿足人們對健康食品的需求。隨著大米消費趨勢及格局的改變,飯用型大米的消費量逐年下降,而營養強化大米的市場需求不斷增加。多倍體水稻的研究成果將為保障糧食安全提供新的支撐,豐富水稻育種的路徑和方法。

荊楚網(湖北日報網):研究團隊目前有跟企業進行産業合作嗎?多倍體水稻目前的市場化程度如何?
何玉池:産業化是我們特別重視的環節。2012年團隊以專利和技術入股成立武漢多倍體生物科技有限公司,團隊佔股27%左右。我們與該公司緊密合作,在海南陵水建立了約40畝穩定的生産基地,在武漢市長江新區大潭辦事處新湖村也建有接近300畝的實驗示範基地。


2021年,相關技術獲得科技部顛覆性技術創新大賽優勝獎。2023年“荊楚院士行”院士專家及省市領導來到了大潭進行實地走訪調研,對我們取得的成績給予了高度肯定。目前,多倍體水稻的市場化正在穩步推進。雖然目前還處於推廣階段,但我們相信,隨著技術的不斷成熟和市場的認可,多倍體水稻將在未來發揮更大的作用。

謝華安院士曾説:“武漢多倍體水稻的這一小步,是科學上的一大步,屬於一項重大突破,代表著國際領先水準,是湖北農業的閃光點。”我們團隊也希望能繼續努力,讓湖北農業的閃光點閃得更好、閃得更耀!
在何玉池教授的辦公室,記者見到了晶瑩剔透的四倍體稻米——它們比普通米粒大1/3,在燈光下泛著淡黃色澤。這背後,是一群科學家20年磨一劍的堅守。相信在團隊的不懈努力下,多倍體水稻必將在保障糧食安全、推動農業發展等方面發揮重要作用,引領水稻育種行業革新。








