超高产优质生态农业与诱导调控
粮食安全问题,归根结底就是农业安全问题。农业安全就是高产、优质、可持续良性循环,并且要不断有所进步的问题。这是现代农业已无法逾越、生物技术的旁枝末节不可能问津的难题。只有以真正的生物技术核心即诱导调控为核心基础的高效生态农业,才可能担当此重任,解决中国农业五个层次的艰难问题。
表型诱导调控表达技术(genephenotypeinductiontechnique,简称gpit)对农业发展的传统理念实现了九大突破:提高光合效能突破高产优质难题;提高肥水效率突破少施化肥不高产;突破盐碱地不高产;突破高寒山区不能高产;突破果树大小年难题;突破作物生长所需温度范围悖论;突破作物抗旱耐涝悖论;突破作物防治病虫害必须以毒攻毒;突破遗传学基因转座不可分离、不能稳定、不可获得性遗传。
gpit以提高光合效能为核心,强化双向抗逆性为保障,将潜性功能部分激活为表型功能,从而大幅度提高光合效能(包括光肥、水效应)。生产中不仅可表现出明显的自然逆境双向抗性,如既耐旱又耐涝,既耐冷又耐热,既节肥又增产,既耐阴又耐光氧化……还难以置信地产生可控超敏应激可逆人工无害防治病害、强超敏应激非毒性机理快速湿触击杀害虫等科技新平台。不仅使农作物早熟、高产、优质,还能抗逆高光效节省水、肥,基本不用化学农药,高活性大根系的强根面效应既能向土壤提供更多的碳氢能量,又能激促大群体高活性的微生物,使土壤保持活性、促进自修复良循环,且能发挥作物多态性潜能治理高盐碱地。强化获得性优势,产生超大穗新种质,是农业超高产与生态和谐途径的创新科技平台。
gpit技术理论基础
1.历史渊源
生物起源进化的核心动力是能量,物种大灭绝大爆发是以能量为核心的能动抗逆体现,动物可以迁徙避害,植物只能立地经受考验,因此高等植物如玉米等比人类多出近一倍的基因数量。
现存的所有作物都是经过数亿年无数次暖期、间期、冰期生态环境剧变,能动变异抗逆适应的幸存者,也是适宜环境竞争的获胜者,而要两者兼顾,中庸表达就成为一般性最适性状。由于作物都存在大量的潜性功能,让这些功能部分变为表型性状,而在生态和谐条件下适合人类需要,就是生物工程最核心技术体现。
2.诱导调控表达技术
gpit技术是建立在生物信息感受度和动力学机制可改变基础上的。相关能量储备充分时,相应生理代谢可随之快速调节变化,是在强化剂强补偿代谢可逆的理论基础上的表观遗传生物学的重大实践突破;以提高能量利用为先导,高抗光氧化提高光合速率50%~400%为中心,全面提高包括光质量、光节律、光周期、光肥效、光水效的光能作用效率;启动综合双向抗自然和生物逆境为特征的作物潜能优良性状的可连锁表达;利用光导全息、细胞全能能动性、生物多态能动性基础,使信息感受度和动力学机制诱导调控可改变的能动性与外部环境等条件显著改变有机互作等原理,从而产生表型增强、部分潜在表型性状可表达,可重大分离或变异(数量、质量性状),及累加递增至质变,乃至部分稳定表达或遗传表达;抗逆高光效节水肥土壤自修复良循环、发挥生物多态性潜能治理高盐碱地;超敏应激可逆控制病害、强超敏应激非毒性机理快速湿触击杀害虫等从而使农作物早熟、高产、优质。