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中国科学家使用核技术和同位素技术开展农业研究
日期:2019-04-22 作者:编译:贾倩 来源:农科智库 点击:
     在许多国家,农业核研究是由独立于国家农业研究机构的核机构进行的,但在中国,将在农业中使用核技术纳入中国农业科学院(CAAS)和省级农业科学院的工作中,以确保这些发现立即投入使用。
一、开发作物新品种
    在过去的几十年里,中国的农业科学家越来越多地在作物生产中使用核技术和同位素技术。通过与国际原子能机构和粮农组织的密切合作,中国已经开发出1000多个突变体作物品种,中国开发的品种占国际原子能机构/粮农组织目前在全球突变体数据库中列出的突变体的四分之一。中国第二大广泛种植的小麦突变体鲁源502是中国农业科学院作物科学研究所和山东农业科学院利用空间诱变育种开发的,其产量比传统品种高11%,对干旱和主要疾病具有更高耐受性,种植面积超过360万公顷,几乎和瑞士面积一样大。而这仅是为提高耐盐性和抗旱性、提高粮食质量和产量而开发的11个小麦品种之一。
    中国农业科学院作物科学研究所利用重离子束加速器、宇宙射线和伽马射线以及化学物质,在小麦、水稻、玉米、大豆和蔬菜等多种作物中诱发突变,其所建立的新的突变诱导和高通量突变选择方法可以作为世界各地研究人员的一个模型。多年来,该研究所也成为了国际原子能机构技术合作方案的关键贡献者:来自30多个国家的150多名植物育种人员参加了培训课程,并从中国农业科学院的奖学金中受益。
    在与原子能机构和联合国粮农组织的合作下,中国农业科学院现在正在帮助亚洲及其他地区的专家利用辐照技术开发新的作物品种。目前,印度尼西亚的核机构和中国农业科学院正在探寻在植物突变育种方面开展合作的方法。
二、检测食品安全及真实性
    中国农业科学院农产品质量标准和检测技术研究所在其研究和开发工作中使用核相关技术和同位素技术,并参与了若干国际原子能机构的技术合作和协调研究项目。该研究所开发了一种利用同位素分析检测假蜂蜜的方法。据估计,在中国销售的大量蜂蜜是在实验室合成的,而不是蜂箱中的蜜蜂,因此这是打击欺诈者的一个重要工具。
    另一方面,该研究所使用同位素技术来测试食品安全性,并验证牛奶和乳制品的真实性——这是国际原子能机构在2013年至2018年期间的技术协调研究和合作项目成果。目前,一项利用稳定同位素追踪牛肉地理来源的计划也已经到位。
三、改善动物对营养的吸收率
    中国农业科学院北京畜牧兽医研究所使用稳定同位素来研究动物营养物质的吸收、转移和代谢,研究结果可用于优化饲料组成和进料计划。同位素示踪比传统的分析方法具有更高的灵敏度,这在研究微量营养素、维生素、激素和药物的吸收时尤为有利。
    虽然中国已经完善了许多核技术的使用,但在一些领域,它正在寻求国际原子能机构和粮农组织的支持:中国的乳品工业一直被奶牛的低蛋白质吸收率所困扰。饲料中的蛋白质只有不到一半被反刍动物利用,剩余的则进入粪便和尿液。这对农民来说是浪费,而且高氮含量的粪肥会危害环境。当氮从饲料中通过动物的身体时,使用同位素来追踪氮,这将有助于通过调整饲料成分来提高氮吸收率。这一点尤其重要,因为目前人均奶制品消费量占全球平均水平的三分之一,并且仍在继续攀升。目前正在通过国际原子能机构和粮农组织寻求国际专业知识来帮助解决这一问题。
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