Sadece bunun doğa biliminin birincilik ödülü olduğunu biliyor musunuz? Yemek yeme üzerine bu çalışma hakkında daha fazla bilgi sahibi olmalısınız
8 Ocak 2018'de Çin Komünist Partisi Merkez Komitesi ve Devlet Konseyi ciddiyetle Pekin'de Ulusal Bilim ve Teknoloji Ödülleri Konferansı'nı düzenledi. Çin Bilimler Akademisi, Genetik ve Gelişim Biyolojisi Enstitüsü Devlet Anahtar Laboratuvarı'ndan akademisyen Li Jiayang, Büyük Halk Salonu'ndaki podyumda araştırma ekibini temsil etti ve Çin Komünist Partisi Genel Sekreteri, Devlet Başkanı ve Merkez Askeri Komisyonu Başkanı Xi Jinping'in işaretini aldı. Ulusal doğa bilimleri birincilik ödülü sertifikası, Çin'de doğa bilimleri alanındaki en yüksek ödül.
Akademisyen Li Jiayang liderliğindeki araştırma ekibi arasında Şangay Biyolojik Bilimler Enstitüsü'nden Akademisyen Han Bin, Çin Bilimler Akademisi Devlet Anahtar Laboratuvarı'nda araştırmacı olan Qian Qian, Çin Pirinç Araştırma Enstitüsü, Çin Tarım Bilimleri Akademisi ve Çin Bilimler Akademisi Genetik ve Gelişim Biyolojisi Enstitüsü Ulusal Anahtar Bitki Genomiği yer alıyor. Laboratuvardan araştırmacı Wang Yonghong ve Çin Bilimler Akademisi Şanghay Biyolojik Bilimler Enstitüsü'nden araştırmacı Huang Xuehui "Pirincin yüksek verimli ve yüksek kaliteli özelliklerinin moleküler mekanizması ve çeşitli tasarımı" araştırması 2017 Ulusal Doğa Bilimi Birincilik Ödülü'nü kazandı .
Ekip üyelerinin grup fotoğrafı. Soldan: Huang Xuehui, Han Bin, Li Jiayang, Qian Qian, Wang Yonghong
Pirinç, dünya nüfusunun yarısından fazlasını besleyen dünyadaki en önemli gıda ürünlerinden biridir. Başlıca mahsullerin evcilleştirilmesi ve yetiştirilmesi ve büyük çiftlik hayvanlarının evcilleştirilmesi ve ıslahı ile işaretlenen çiftçilik kültürü, insan uygarlığının gelişiminde bir kilometre taşıdır ve yetiştirilen pirincin kökeni ve evcilleştirilmesi, insan tarım uygarlığının gelişimini teşvik etmede önemli bir rol oynamıştır. Şarkılar Kitabında, Çin'in pirinç yetiştiriciliğinde uzun bir geçmişe sahip olduğunu gösteren "Ağustos'ta hurmaları soyup Ekim'de pirinç alıyoruz" diyen bir ayet var.
İnsan gelişiminin uzun tarihinde, özellikle modern genetik seçilim yoluyla, on binlerce pirinç toprak ırkı ve pirinç germplazm kaynağı geride bırakılmıştır. Bu yerel çeşitler ve germplazma kaynakları, farklı ekim alanlarının coğrafi ve iklim koşullarına uyum sağlamak için kapsamlı genetik çeşitliliğe sahiptir. Doğu Asya ve Güney Asya gibi yüksek nüfuslu bölgeler için pirinç, sofrada vazgeçilmez bir temel besindir ve Asya'da yetiştirilen pirinç, dünyanın en büyük gıda mahsullerinden biri haline gelmiştir. Asya'da yetiştirilen pirinç, esas olarak tropikal ve subtropikal bölgelerde (Çin'in Yangtze Nehri Havzası, Güney Çin, Güneydoğu Asya vb.) Ekilen ve esas olarak ılıman ve soğuk bölgelerde (Kuzeydoğu Çin, Japonya, Kore Yarımadası vb.) Yetiştirilen gösterge pirinci olmak üzere iki türe ayrılır. Japonica pirinci. Nispeten konuşursak, indika pirincinin verimi daha yüksektir ve japonica pirincinin yeme kalitesi daha iyidir.
Modern pirinç araştırma ve üretim uygulamalarında birçok önemli bilimsel sorun vardır: Pirinç verimini ve yeme kalitesini kontrol etmenin genetik temeli nedir? Yabani pirincin, modern ekili pirince evcilleştirilmesinin izlenebilirliği ve süreci nedir? Genetik çeşitliliğin farklı pirinç çeşitleri ve germplazma kaynakları arasındaki dağılımı nedir? Yukarıda bahsedilen sorunların analizine dayanarak, moleküler tasarım ıslahı yoluyla yüksek verimli ve yüksek kaliteli modern pirinç çeşitleri nasıl yetiştirilir? Akademisyen Li Jiayang liderliğindeki ekip, on yıldan fazla süren sıkı çalışmanın ardından yukarıdaki bilimsel sorunları çözdü.
Pirinç verimini artırmak, bilim insanlarının yorulmak bilmeyen arayışının amacıdır. 1960'larda başlayan meşhur "Yeşil Devrim" de bilim adamları, buğday ve pirincin bitki boyunu uygun şekilde düşürmek ve aşırı bitki boyu ve kolay barınma sorununun üstesinden gelmek için yarı cüce özellik geni kullandılar. Pirinç üretiminde, yarı cüce özellikler için genlerin kullanımı, Güneydoğu Asya ve Çin'in kıyı bölgeleri gibi tayfuna meyilli bölgelerde yüksek ve istikrarlı pirinç verimini teşvik etmede büyük bir rol oynamıştır. 1970'lerde, Akademisyen Yuan Longping tarafından temsil edilen Çinli bilim adamları, pirinç hibrit ıslahı teorisi ve teknolojisinde başarılı bir şekilde ilerleme kaydetti ve güney Çin ve Güneydoğu Asya gibi başlıca pirinç üretim alanlarında ikinci bir sıçrama yaptı. Nüfus baskısı tarihi bir katkı yaptı. Dünya nüfusunun hızla artması ve gıda kalitesi gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle, modern pirinç ıslahı teorileri ve teknolojileri, yeni atılımlara acil ihtiyaç duymaktadır.
Pirinç verimi, etkili salkım sayısı, salkım başına tane sayısı, tohum koyma oranı ve tane ağırlığı ile belirlenir. Bunlar arasında pirinç bitki türü, bitki boyu, çapa sayısı (dal) ve sürgünlerin açısı gibi faktörlerden oluşur. Pirinç bitki tipi veya "uzun", "kısa", "yağlı" ve "zayıf", bitkinin fotosentez verimini ve arazi kullanım verimliliğini doğrudan etkiler ve bu da, pirinç verimini belirlemede anahtar faktör olan salkım başına etkili salkım ve tane sayısını etkiler. Pirincin "ideal bitki türü", modern ıslah teorisi ve teknolojisinde takip edilen bir hayaldir. On yıldan fazla süren zorlu keşif ve araştırmalardan sonra ekip üyeleri, pirincin ideal bitki türünü kontrol eden ana gen IPA1'in (İngilizce'de "ideal bitki türü" nün kısaltması) izole edildiğini ve IPA1'in hakim olduğu düzenleme "ideal bitki türü" nün derinlemesine analiz edildiğini keşfettiler. Ağ sistemi.
Pirinç bilimi araştırmalarında güçlü bir ülke olan Japonya'da, IPA1'in genetik bir varyasyonunun bu genin önemini vurgulayan "zengin çiftçilerin kulağı" olarak adlandırıldığını belirtmek gerekir. Aynı zamanda, pirinç bitki türünün oluşturduğu genetik düzenleyici ağ çalışmasında ekip, yeni bitki hormonu strigolaktonun bitki türü gelişimini düzenlemedeki önemli rolünü ve düzenleyici mekanizmasını ortaya koydu. İlgili araştırma sonuçları art arda "Çin Biliminde 2010 Yılında İlk On İlerleme" ve "Çin Biliminde En İyi On İlerleme 2014" olarak seçildi ve aynı araştırma ekibinin sadece 5 yılda iki kez "Çin Biliminde İlk On İlerleme" olarak seçilmesinin çığır açan sonuçları oldu. Ekibin yukarıda bahsedilen ve önceki araştırma sonuçları, pirinç bitkisi türünün oluşumunu kontrol etmek için teorik bir çerçevenin, özellikle uluslararası akademik topluluk tarafından geniş çapta tanınan ve övülen "ideal bitki türü" oluşumunun oluşturulmasına öncülük etti.
Geleneksel bitki türü ile ideal bitki türü arasında karşılaştırma
Modern mahsul yetiştiriciliğinde, güdülen tek ana hedef verim değildir. Çin'in pirinç pazarında "Kuzeydoğu Pirinç" (yani Kuzeydoğu Çin'de üretilen japonica pirincinin pirinci) mükemmel yeme ve pişirme kalitesinden dolayı tüketicilerin ilk tercihi haline gelmiştir. Pirincin yeme ve pişirme kalitesi esas olarak amiloz içeriği, jel kıvamı, jelatinleşme sıcaklığı ve üçü arasındaki etkileşim tarafından belirlenir. Pirinç kalitesi üzerine yapılan araştırmalar görece gecikmeli ... Önemli nedenlerden biri kalite özelliklerini belirleyen genetik ağın karmaşık olmasıdır.Pirinç yeme ve pişirmenin kalitesini belirleyen önemli özellikler için göstergeleri nicel olarak belirlemede de büyük zorluklar vardır. Ekip, pirinç kalitesinin üç önemli fiziksel ve kimyasal göstergesini düzenleyen ana genleri keşfetmek, amiloz içeriği, jel kıvamı ve jelatinleşme sıcaklığı arasındaki korelasyonu analiz etmek ve bu üç özelliği belirleyen faktörleri keşfetmek için ilişki analizi ve diğer araçların kullanımına öncülük etti. Başlıca genler ve küçük genler ve bunların ilişkileri, pirinç yeme ve pişirme kalitesini düzenleyen ince düzenleyici ağı ortaya çıkarır.
Asya'da yetiştirilen pirincin kökeni, akademide uzun süredir devam eden bir tartışma. Ekip, genomik, popülasyon genetiği ve filogenetik analiz ve diğer araştırma yöntemlerini kullanarak japonica pirincinin önce güney Çin'deki yaygın yabani pirinç popülasyonlarından evcilleştirildiğini ve ardından kısmen evcilleştirilmiş japonica pirincinin Güneydoğu Asya ve Güney Asya'daki yerel yaygın yabani pirinç popülasyonlarıyla melezlendiğini bulmak için kullandı. Indica. Bu araştırma sonucu, yabani pirincin Asya'da yetiştirilen pirince evcilleştirilmesinin önemli özellik değişikliklerini ve genetik mekanizmasını ortaya koymaktadır ve uluslararası akademik topluluk tarafından geniş çapta kabul görmüştür. Ekip, yeni bir genotipleme algoritması ve pirinç genomu çapında ilişki analizi yönteminin geliştirilmesi yoluyla, 1000'den fazla temsili pirinç germplazm kaynağı ve farklı genetik geçmişlere sahip toprak türü materyalleri sistematik olarak analiz etti ve yüksek yoğunluklu pirinç haploid haritası oluşturdu (Bir tür büyük veri ve kromozom monomerleri için yüksek yoğunluklu ayrıntılı genetik harita), dünyanın çekirdek pirinç kaynaklarının genetik varyasyonunun "aile geçmişini" bulmak, zengin ve çeşitli pirinç genetik kaynaklarından tam olarak yararlanmak ve pirinç moleküler tasarım ıslahını gerçekleştirmek için bir temel oluşturmak için temeli.
Üst kısım: sürünerek büyüyen yaygın yabani pirinç ve dik olarak büyüyen Asya tarımı pirinci
Alt: Yabani pirincin ekili pirince evcilleştirilmesinin model diyagramı
Ekip, temel teorik araştırmanın avantajlarından ve sonuçlarından tam olarak yararlandı, pirinç moleküler tasarım ıslahının teorik çerçevesini ve teknik sistemini kurdu ve "ideal bitki türü" ile indica ve japonica pirincinin üretimine dayanan "Jiayou Zhongke" serisinin yeni pirinç çeşitlerini yetiştirdi. "Kalite" özelliklerine sahip "Guangliang Liangyou" çeşitleri, Yangtze Nehri Havzasında tanıtıldı ve Çin'deki pirinç moleküler tasarım ıslahı ve üretiminin ileriye dönük gelişimi için çığır açan bir temel oluşturdu.
Solda: Akademisyen Li Jiayang, 2017'de Jiangsu Eyaleti, Shuyang İlçesindeki "Jiayou Zhongke 1 Nolu" 10.000 mu gösteri alanında
Sağda: 2016'da Hubei Eyaleti, Xishui İlçesindeki 10.000 mu'luk "Guangliangyou 7217" gösteri alanı
Ekibin araştırması, ideal pirinç bitkisi türünün ve pirinç kalitesinin moleküler temelini ortaya çıkardı ve yeşil devrim için yeni bir atılım ve yeni bir başlangıç noktası olan yüksek verim ve yüksek kaliteye sahip yeni çeşitler yetiştirdi.
Dünyaca ünlü bir mahsul genetikçisi, en yüksek ulusal bilim ve teknoloji ödülünü kazanan ve Çin Bilimler Akademisi'nin akademisyeni olan Li Zhensheng, büyük övgüde bulundu "Bu büyük başarı, 'yeşil devrim' ve hibrit pirinçten sonraki üçüncü büyük atılım ve 'yeni yeşil devrimi' işaret ediyor. Başlangıç noktası".
