近日,一项源自长江新区的农业科技成果——“多倍体水稻育种理论、关键技术及种质资源创新应用”项目,荣获2025年度湖北省技术发明奖一等奖。这项由湖北大学、武汉多倍体生物科技有限公司与武汉市农业科学院联合完成的成果,在解决长期存在的水稻多倍体“低结实率”技术瓶颈方面取得关键突破,更开辟了一条水稻育种的新路径。

这一突破的背后,是一家扎根于长江新区武湖生态农业园的科技企业——武汉多倍体生物科技有限公司。走进公司多倍体水稻智能育种工厂,虽值寒冬腊月,温室内却绿意盎然。一排排水稻幼苗整齐生长,工作人员正细致记录各项数据,检查生长情况。这些看似普通的秧苗,实则是通过染色体加倍技术培育出的多倍体水稻——茎秆更粗壮、穗子更大、籽粒更重。与普通水稻千粒重约25克相比,多倍体水稻千粒重可达32至60克,且蛋白质、γ-亚麻酸等营养成分显著提升,完全不涉及转基因技术,安全性高、接受度广。

然而,这条创新之路走得并不轻松。长期以来,多倍体水稻因结实率低(普遍不足30%)、诱导效率差(通常低于5%)而难以从实验室走向田间。科研团队曾经历多次挫折:一批精心培育数月的材料在一个生长周期后突然全部枯萎,只能从头再来;为寻找稳定遗传的高结实株系,他们反复筛选数千份种质资源,在一次次失败中积累数据。最终,他们成功创制出高结实率的PMeS品系,将多倍体水稻的结实率从不足30%稳定提升至70%以上,同时将多倍体诱导效率从不足5%大幅提高至46.7%,一举突破了制约产业应用的核心瓶颈。中国工程院院士谢华安在考察后评价道:“这一小步,是科学上的一大步。”

核心技术的突破,源于“产学研”深度融合的强大合力。企业依托湖北大学蔡得田教授团队二十余年的基础研究,联合武汉市农科院,并聘请袁隆平、谢华安、朱英国三位院士担任科技顾问,确保了从理论到应用的全链条创新。在新区的支持下,公司建立了从实验室到武湖、大潭两大本地育种基地,联动海南南繁基地的研发体系。通过“倍性循环育种技术”,育种周期从8—10年缩短至2—3年。2022年落地的“湖北武湖水稻科技小院”,如今已成为青年科研人才的孵化平台,其团队更在2024年斩获国际遗传工程机器大赛(iGEM)全球金奖。
如今,走进公司展厅,最直观的震撼来自多倍体水稻籽粒的“变大”——千粒重最高可达60克。但企业的追求不止于“高产”,更在于“优质”。通过系统选育,团队已成功开发出高蛋白、富γ-亚麻酸、优质糯等多个功能性品系,为营养健康型主粮提供了全新种源。截至目前,公司已创制多倍体水稻新种质5000余份,获国家发明专利14项、国际专利7项,相关品种已在海南和湖北等地累计推广达数十万亩,6个新品种通过国家或省级审定,相关种质资源向全国30余家单位开放共享。

创新的脚步并未止步于水稻,公司正将多倍体育种技术拓展至瓜果、蔬菜等领域,探索更广泛的生物育种应用。展望未来,企业负责人表示,将继续依托长江新区的创新环境,扎实推进品种改良与产业化应用,推动这项具有完全自主知识产权的原创技术走向更大规模、更高效益的产业应用,让更多农业科技成果走向田间地头。
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