水稻是我國第一大口糧作物，水稻良種攻關事關國家糧食安全。經(jīng)過幾代人的努力，我國高產(chǎn)水稻育種成績斐然，我國的水稻品種不僅做到種源基本自給自足，良種覆蓋率超過96%，在育種科研水平方面也具有顯著優(yōu)勢。雖然取得一定成績，但我國水稻育種并不能高枕無憂，在優(yōu)質稻和先進育種技術應用等方面，仍與世界先進水平存在差距，亟待實現(xiàn)新的突破。

“讓中國人吃上好大米”

目前，我國水稻生產(chǎn)的多個指標，在全球均處于領先水平。我國水稻種植面積常年穩(wěn)定在3000萬公頃以上，占全世界水稻面積的20%；2021年，我國稻谷平均單產(chǎn)達到474千克/畝，是世界平均水平的1.7倍；2011年以來，我國稻谷產(chǎn)量連續(xù)十年穩(wěn)定在2億噸以上。

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水稻產(chǎn)量的增加與育種工作分不開。據(jù)介紹，新中國成立后，我國水稻育種實現(xiàn)了3次大飛躍。第一次突破是矮化育種；第二次突破“三系法雜交水稻”也是中國率先取得成功，并至今處于世界領導地位；第三次突破則是超級稻培育，開啟了新一輪水稻良種革新大幕。中國工程院院士、中國水稻研究所所長胡培松認為，經(jīng)過這3次突破，我國的水稻育種體系在單產(chǎn)、人才資源、種質資源、育種基礎研究方面具有較強的優(yōu)勢。

他同時提到，我國水稻高產(chǎn)育種雖然處于世界領先行列，但并不具備絕對優(yōu)勢。“對比矮化育種和雜交水稻帶給我國水稻的突破性發(fā)展，超級稻的影響力還不能說是跨越式的。”胡培松表示，近些年在水稻育種方面，其他主要水稻種植國家成長速度不斷加快，例如澳大利亞、埃及、美國等。“育種人要抱有憂患意識，在水稻育種方面早日實現(xiàn)新的突破。”

水稻育種工作的憂患意識不僅要體現(xiàn)在產(chǎn)量上，還表現(xiàn)在質量上。“過去我們專注于解決溫飽問題，一定程度上對品質重視不夠。隨著我國糧食安全保障逐漸穩(wěn)固，下一步我們要更多地關注優(yōu)質稻的育種，讓中國人吃上好大米。”胡培松說。

好大米什么樣？很多人可能會說色香味俱佳、口感軟硬適中。中國工程院院士萬建民介紹，大米品質的評價指標包括5個方面，即外觀品質、加工品質、蒸煮食味品質、營養(yǎng)品質和功能性品質。其中，外觀和蒸煮食味是最重要的品質性狀和評價指標，粒形、堊白、整精米率和直鏈淀粉含量是品質的定級指標。大米的蛋白質含量直接關系到食味品質，蛋白質含量大于9%的品種，往往米飯較硬、適口性差，中國大米的蛋白質含量一般為7%—9%。

胡培松舉例說，我國的稻花香2號在口感、直鏈淀粉含量、晶瑩度等方面表現(xiàn)優(yōu)秀，“但這一品種的大米產(chǎn)量不高，易倒伏，出米率也偏低，且可種植范圍僅在黑龍江、吉林兩省”。

胡培松透露，目前我國幾個南方秈米品種已經(jīng)可以比肩泰國香米，育種科研界目前定下的目標是，在3年內爭取育成粳稻能夠比肩日本越光、秈稻能夠比肩泰國香米KDML105的品種。

值得關注的是，近年來，隨著人們生活水平提升，對大米的需求也發(fā)生變化，從注重產(chǎn)量到關注品質，再到關注多樣化需求，這對品種選育也提出了新課題。專家表示，我國消費市場的新要求包括：食味品質和口感好的水稻新品種，即出糙率高、長粒外觀、堊白度小、透明度高、米飯柔軟、不回生的高商品性品種；有色米、香米、功能性水稻新品種，包括低升糖指數(shù)米，優(yōu)異食用品質紅米、黑米，香味基因大米。

“要盡快走過 2.0 到 3.0 的爬坡階段”

我國在水稻功能基因組及雜交水稻等研究領域取得多項世界領先水平成果，但在種質資源挖掘利用、現(xiàn)代育種技術應用及優(yōu)質品種選育推廣等方面與國際先進水平還有距離。持續(xù)推進種業(yè)高質量發(fā)展，就要集中資源和力量聯(lián)合攻關。

專家們認為，今后我國要加強優(yōu)質種質資源的收集，建立優(yōu)質食味評價技術體系，加快優(yōu)質外觀、食味等基因的高效挖掘，不斷培育優(yōu)質高產(chǎn)水稻新品種。

近年來，我國加快種質資源發(fā)掘利用，研發(fā)應用關鍵技術，開展全國優(yōu)質米品種聯(lián)合攻關，培育了一大批優(yōu)質稻品種。“我們的種質資源利用還有較大的提升空間。”在胡培松看來，我國已收集保存大量稻種資源，在中國水稻研究所水稻國家中期庫保存8.6萬份資源，在水稻起源與演化、功能基因組等方面居國際領先。如何加強對現(xiàn)有資源開展系統(tǒng)、規(guī)模化的表型和基因型精準鑒定，發(fā)掘出具有育種重大應用價值基因，助力育種水平提升，是目前和下一步的工作重點。2021年，胡培松所在的中國水稻研究所開始了對于現(xiàn)有水稻種質資源表型、基因型等的規(guī)模化精準鑒定，以此來提高未來科研育種的效率，通過梳理現(xiàn)有資源，助推水稻育種跨越式發(fā)展。

中國工程院院士劉旭表示，從“吃飽”到“吃好”的轉變過程中，保存的地方品種種質資源能夠發(fā)揮重要作用。云南遮放貢米和遼寧的京租御用稻米，原始品種已在當?shù)亟^種，從國家種質庫引種，通過提純復壯恢復種植，已形成產(chǎn)業(yè)。

培育好品種，加快技術研發(fā)應用是關鍵。專家指出，要良種良法結合。合理運籌肥水，在保證產(chǎn)量的前提下提高品質。要培育養(yǎng)分高效品種，減少氮肥施用，降低籽粒蛋白質含量。要改良土壤，增加有機肥投入，培育抗病蟲優(yōu)質水稻品種。

例如，我國雙季早稻品種通常為秈稻。早秈稻一般在3月中下旬播種，7月中下旬收割。早秈稻品種尤其是長江中下游的品種，大部分用作儲備糧或工業(yè)用糧。同早秈稻相比，生長在高緯度地區(qū)的粳稻品種具有抗逆性強、米質優(yōu)、食味佳等優(yōu)點，但一般要到10月才能收割。中國科學院院士、中科院遺傳發(fā)育所研究員李家洋團隊以優(yōu)異稻米品質基因為主線，結合高產(chǎn)及理想株型基因等，運用分子精準設計育種理念和技術，選擇最佳親本通過雜交選擇，育成優(yōu)質高產(chǎn)的雙季早粳稻新品種，使人們可以提前一個季度吃上新粳米。

先正達集團中國副總裁應敏杰介紹說，企業(yè)通過匯聚全球優(yōu)質資源，培育生產(chǎn)綠色優(yōu)質超級水稻新品種，二級以上優(yōu)質品種數(shù)超過80%，并依托現(xiàn)代農業(yè)技術服務平臺（MAP）集成推廣良種良法，助農增產(chǎn)提效。

萬建民表示，一碗好飯的實現(xiàn)，還需要收儲、加工、流通、銷售等環(huán)節(jié)共同努力。要推動“適時收獲”，對優(yōu)質稻米收購實行“優(yōu)質優(yōu)價”。水稻高溫快速脫水會迅速降低稻米品質，要加快建立低溫烘干的技術體系，并推動建立優(yōu)質稻米的低溫儲存、加工和流通體系，最大程度保證稻米的新鮮口感。

除此之外，胡培松還特別提到了新興生物和信息化、智能化技術在水稻育種方面的應用，在他看來，生物育種技術與信息化、智能化技術的學科交叉將加快推進新品種的育成。胡培松認為，目前國內的育種技術，學科交叉不夠，“十四五”期間，國內將啟動“生物育種專項”，這是農業(yè)領域唯一的重大專項，希望將學科交叉的新育種體系搭建納入其中。胡培松表示，國際領先的育種技術將基因技術、人工智能、大數(shù)據(jù)算法等引入到傳統(tǒng)生物育種中，傳統(tǒng)育種與大數(shù)據(jù)、人工智能相結合，達到了很好的效果。

“矮稈育種和雜交水稻技術屬于傳統(tǒng)育種技術，現(xiàn)在國際上一些跨國公司已經(jīng)進入了利用新技術參與生物育種的4.0時代。這提醒我們，需要盡快走過2.0到3.0的爬坡階段。”胡培松說。

標簽： 種質資源 雜交水稻 中國水稻研究所