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“让中国人吃上好大米” 一碗好饭里的种业振兴

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-11  浏览次数:33
核心提示:  水稻是我国第一大口粮作物,水稻良种攻关事关国家粮食安全。经过几代人的努力,我国高产水稻育种成绩斐然,我国的水稻品种不仅做到种源基本自给自
   水稻是我国第一大口粮作物,水稻良种攻关事关国家粮食安全。经过几代人的努力,我国高产水稻育种成绩斐然,我国的水稻品种不仅做到种源基本自给自足,良种覆盖率超过96%,在育种科研水平方面也具有显著优势。虽然取得一定成绩,但我国水稻育种并不能高枕无忧,在优质稻和先进育种技术应用等方面,仍与世界先进水平存在差距,亟待实现新的突破。

  “让中国人吃上好大米”

  目前,我国水稻生产的多个指标,在全球均处于领先水平。我国水稻种植面积常年稳定在3000万公顷以上,占全世界水稻面积的20%;2021年,我国稻谷平均单产达到474千克/亩,是世界平均水平的1.7倍;2011年以来,我国稻谷产量连续十年稳定在2亿吨以上。

  水稻产量的增加与育种工作分不开。据介绍,新中国成立后,我国水稻育种实现了3次大飞跃。第一次突破是矮化育种;第二次突破“三系法杂交水稻”也是中国率先取得成功,并至今处于世界领导地位;第三次突破则是超级稻培育,开启了新一轮水稻良种革新大幕。中国工程院院士、中国水稻研究所所长胡培松认为,经过这3次突破,我国的水稻育种体系在单产、人才资源、种质资源、育种基础研究方面具有较强的优势。

  他同时提到,我国水稻高产育种虽然处于世界领先行列,但并不具备绝对优势。“对比矮化育种和杂交水稻带给我国水稻的突破性发展,超级稻的影响力还不能说是跨越式的。”胡培松表示,近些年在水稻育种方面,其他主要水稻种植国家成长速度不断加快,例如澳大利亚、埃及、美国等。“育种人要抱有忧患意识,在水稻育种方面早日实现新的突破。”

  水稻育种工作的忧患意识不仅要体现在产量上,还表现在质量上。“过去我们专注于解决温饱问题,一定程度上对品质重视不够。随着我国粮食安全保障逐渐稳固,下一步我们要更多地关注优质稻的育种,让中国人吃上好大米。”胡培松说。

  好大米什么样?很多人可能会说色香味俱佳、口感软硬适中。中国工程院院士万建民介绍,大米品质的评价指标包括5个方面,即外观品质、加工品质、蒸煮食味品质、营养品质和功能性品质。其中,外观和蒸煮食味是最重要的品质性状和评价指标,粒形、垩白、整精米率和直链淀粉含量是品质的定级指标。大米的蛋白质含量直接关系到食味品质,蛋白质含量大于9%的品种,往往米饭较硬、适口性差,中国大米的蛋白质含量一般为7%—9%。

  胡培松举例说,我国的稻花香2号在口感、直链淀粉含量、晶莹度等方面表现优秀,“但这一品种的大米产量不高,易倒伏,出米率也偏低,且可种植范围仅在黑龙江、吉林两省”。

  胡培松透露,目前我国几个南方籼米品种已经可以比肩泰国香米,育种科研界目前定下的目标是,在3年内争取育成粳稻能够比肩日本越光、籼稻能够比肩泰国香米KDML105的品种。

  值得关注的是,近年来,随着人们生活水平提升,对大米的需求也发生变化,从注重产量到关注品质,再到关注多样化需求,这对品种选育也提出了新课题。专家表示,我国消费市场的新要求包括:食味品质和口感好的水稻新品种,即出糙率高、长粒外观、垩白度小、透明度高、米饭柔软、不回生的高商品性品种;有色米、香米、功能性水稻新品种,包括低升糖指数米,优异食用品质红米、黑米,香味基因大米。

  “要尽快走过 2.0 到 3.0 的爬坡阶段”

  我国在水稻功能基因组及杂交水稻等研究领域取得多项世界领先水平成果,但在种质资源挖掘利用、现代育种技术应用及优质品种选育推广等方面与国际先进水平还有距离。持续推进种业高质量发展,就要集中资源和力量联合攻关。

  专家们认为,今后我国要加强优质种质资源的收集,建立优质食味评价技术体系,加快优质外观、食味等基因的高效挖掘,不断培育优质高产水稻新品种。

  近年来,我国加快种质资源发掘利用,研发应用关键技术,开展全国优质米品种联合攻关,培育了一大批优质稻品种。“我们的种质资源利用还有较大的提升空间。”在胡培松看来,我国已收集保存大量稻种资源,在中国水稻研究所水稻国家中期库保存8.6万份资源,在水稻起源与演化、功能基因组等方面居国际领先。如何加强对现有资源开展系统、规模化的表型和基因型精准鉴定,发掘出具有育种重大应用价值基因,助力育种水平提升,是目前和下一步的工作重点。2021年,胡培松所在的中国水稻研究所开始了对于现有水稻种质资源表型、基因型等的规模化精准鉴定,以此来提高未来科研育种的效率,通过梳理现有资源,助推水稻育种跨越式发展。

  中国工程院院士刘旭表示,从“吃饱”到“吃好”的转变过程中,保存的地方品种种质资源能够发挥重要作用。云南遮放贡米和辽宁的京租御用稻米,原始品种已在当地绝种,从国家种质库引种,通过提纯复壮恢复种植,已形成产业。

  培育好品种,加快技术研发应用是关键。专家指出,要良种良法结合。合理运筹肥水,在保证产量的前提下提高品质。要培育养分高效品种,减少氮肥施用,降低籽粒蛋白质含量。要改良土壤,增加有机肥投入,培育抗病虫优质水稻品种。

  例如,我国双季早稻品种通常为籼稻。早籼稻一般在3月中下旬播种,7月中下旬收割。早籼稻品种尤其是长江中下游的品种,大部分用作储备粮或工业用粮。同早籼稻相比,生长在高纬度地区的粳稻品种具有抗逆性强、米质优、食味佳等优点,但一般要到10月才能收割。中国科学院院士、中科院遗传发育所研究员李家洋团队以优异稻米品质基因为主线,结合高产及理想株型基因等,运用分子精准设计育种理念和技术,选择最佳亲本通过杂交选择,育成优质高产的双季早粳稻新品种,使人们可以提前一个季度吃上新粳米。

  先正达集团中国副总裁应敏杰介绍说,企业通过汇聚全球优质资源,培育生产绿色优质超级水稻新品种,二级以上优质品种数超过80%,并依托现代农业技术服务平台(MAP)集成推广良种良法,助农增产提效。

  万建民表示,一碗好饭的实现,还需要收储、加工、流通、销售等环节共同努力。要推动“适时收获”,对优质稻米收购实行“优质优价”。水稻高温快速脱水会迅速降低稻米品质,要加快建立低温烘干的技术体系,并推动建立优质稻米的低温储存、加工和流通体系,最大程度保证稻米的新鲜口感。

  除此之外,胡培松还特别提到了新兴生物和信息化、智能化技术在水稻育种方面的应用,在他看来,生物育种技术与信息化、智能化技术的学科交叉将加快推进新品种的育成。胡培松认为,目前国内的育种技术,学科交叉不够,“十四五”期间,国内将启动“生物育种专项”,这是农业领域唯一的重大专项,希望将学科交叉的新育种体系搭建纳入其中。胡培松表示,国际领先的育种技术将基因技术、人工智能、大数据算法等引入到传统生物育种中,传统育种与大数据、人工智能相结合,达到了很好的效果。

  “矮秆育种和杂交水稻技术属于传统育种技术,现在国际上一些跨国公司已经进入了利用新技术参与生物育种的4.0时代。这提醒我们,需要尽快走过2.0到3.0的爬坡阶段。”胡培松说。

 
 
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