华中农大张启发院士联合全球多位院士和学者倡议培育绿色营养超级稻
4月14日,长江云新闻记者从华中农业大学获悉,中国科学院院士张启发教授和国际水稻研究所Jauhar Ali研究员,联合国际粮食政策研究所Howarth Bouis研究员、中国水稻研究所胡培松院士、美国加利福利亚大学戴维斯分校Gurdev Khush院士、崖州湾国家实验室李家洋院士、上海市农业生物基因中心罗利军研究员、国家粮食和物资储备局科学研究院谭斌研究员、中国农业科学院作物科学研究所万建民院士、哈佛大学Walter Willett教授、美国亚利桑那大学Rod Wing教授,以及华中农业大学水稻团队熊立仲教授、余四斌教授、陈浩教授、李一博教授和欧阳亦聃教授,在Science Bulletin上发表论文,对水稻育种和稻米产业的使命和前景提出了新的倡议。
该文以近二十年绿色超级稻(少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产)实践为基础,提出培育绿色营养超级稻,改变根深蒂固“精米为主食”的千年习俗,让主食担负起提高人民营养健康水平的使命。
水稻作为全球一半以上人口的主要粮食作物,对保障全球粮食安全具有重大意义。数千年来,稻米主要为人类提供能量,而稻米的生产,尤其是近几十年来的生产方式,导致了资源环境的代价沉重。绿色超级稻的培育最初针对中国水稻生产中这一严峻问题。中国的水稻年产量占全球总产量的30%。长期以来,中国以仅约8%的耕地养活了世界20%~22%的人口,但消耗了全球35%以上的农药和化肥。为缓解这一矛盾,中国科学家于本世纪初提出了绿色超级稻(Green Super Rice, GSR)的构想。绿色超级稻具有产量潜力高、抗病虫害、耐非生物胁迫(如干旱、高低温等),以及水分养分高效利用的特点,这些性状的改良可以通过基因组选择技术从水稻种质资源中引入目标基因而实现。
据介绍,有色稻米,尤其是全谷黑米,富含多种营养成分,包括蛋白质、膳食纤维、必需脂肪酸、维生素、矿物质及多种生物活性成分。黑米果皮和种皮中合成的花青素具有促进健康和延长寿命的多重效应。近期一项关于全谷黑米、全谷白米及精白米的营养组学研究表明,全谷黑米能够为人类健康提供全面且丰富的营养来源。
科学家已经开始了将黑米推广为营养主食的行动。针对当前黑米普遍存在烹煮难、口感欠佳等问题,华中农业大学的育种团队最近培育出一款全谷黑米新品种“华墨香3号”,做米饭食味特佳,全谷营养丰富且均衡,产量视生产条件在5.5至11吨/公顷之间。该品种可回应消费者对能量和营养健康的需求,被赋予“米饭型全谷黑米”的新理念。这类水稻品种的推出为人类解锁黑米的营养宝藏提供了重要契机。
为满足未来水稻产业和人类健康的需求,该文发出培育绿色营养超级稻(GNSR, Green Nutritious Super Rice)的倡议,从而为地球创造更美好的未来。为实现这一愿景,绿色营养超级稻应具备以下特征:高产且稳产;绿色农业性状,包括对生物和非生物胁迫的抗性,以及其他有助于资源节约、环境友好的特性;全谷物,尤其是果皮种皮积累花青素的全谷黑米。以全谷黑米作为营养健康主食替代目前仅只包含胚乳的精白米,为人类提供齐全平衡的营养素(全营养),对促进人类健康发挥全功能。
倡议还指出,全谷黑米作为主食具有多方面潜在的协同效益:提升稻米营养价值,促进人类健康;通过食用全谷而非精米,有效保障粮食安全;缓解对高产目标的压力,为资源和环境可持续农业的绿色发展提供更多选择;相较于传统白米,因其潜在的价格优势,可以增加稻农的收益,使水稻产业更具吸引力。
该文倡议将全谷黑米作为稻米消费人群的主食,这也是对2021年“主食全谷化,黑米主食化”提议的积极回应。此外,产业界应积极生产并向消费者推广营养健康的稻米产品。
(长江云新闻记者 吴宝洪 通讯员 川竹)
