記國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎“超高產(chǎn)專用早秈稻品種中嘉早17等的選育與應(yīng)用”
早稻約占我國水稻總產(chǎn)的16%～18%，是我國重要的戰(zhàn)略儲備糧源，對保障我國糧食安全意義重大。長江中下游早稻約占全國早稻產(chǎn)量的70%，但該區(qū)域早稻生產(chǎn)存在苗期低溫冷害爛秧、生長期短難創(chuàng)高產(chǎn)、高溫逼熟品質(zhì)差等三大突出技術(shù)難題，導(dǎo)致該區(qū)域早稻生產(chǎn)效益低、波動大、農(nóng)民種糧積極性不高。隨著人民生活水平的提高，老百姓直接食用早稻的比例越來越小，早稻的生存空間也越來越窄，根本出路在于品種專用化和用途多樣化發(fā)展。米粉作為我國南方傳統(tǒng)美食，深受消費者喜愛，并遠銷歐美及東南亞各國，但長期以來，市場上缺乏優(yōu)質(zhì)的專用米粉稻品種。胡培松研究員針對早稻產(chǎn)業(yè)存在的技術(shù)難題和社會消費需求，帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)18年攻關(guān)，在超高產(chǎn)米粉專用早稻育種種質(zhì)創(chuàng)制、米粉稻選育技術(shù)體系構(gòu)建和新品種培育方面取得了顯著成效。
迎難而上 尋求突破 創(chuàng)制優(yōu)良新種質(zhì)
長江中下游早稻播種季節(jié)易遇倒春寒危害，受雙季稻前后茬限制，生育期短，難高產(chǎn)。繼嘉育293、浙733等這些高產(chǎn)品種推廣應(yīng)用后，長江中下游地區(qū)的早稻單產(chǎn)在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)進入了瓶頸期，難以再上新臺階，想要有所突破，就急需新的高產(chǎn)基因型進行遺傳補充。優(yōu)質(zhì)米粉加工專用稻需要兼顧高直鏈淀粉含量和長膠稠度，但直鏈淀粉含量和膠稠度存在遺傳連鎖，高直鏈淀粉含量且長膠稠度兼顧的種質(zhì)材料在當(dāng)時十分稀缺，進行遺傳改良的物質(zhì)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)難度大。
針對早稻生產(chǎn)現(xiàn)狀和技術(shù)難題，胡培松團隊提出芽期、苗期多重低溫耐冷篩選策略，開展“耐淹與耐低溫發(fā)芽+芽期耐低溫+苗期耐低溫+早生快長”協(xié)同篩選鑒定，并運用生態(tài)、地理遠緣雜交，與嘉興農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院合作，將華南超高產(chǎn)品種特青2號的高產(chǎn)基因?qū)氲郊闻d市農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的早稻材料Z94-207中，構(gòu)建大分離群體，分離世代以特青2號的株葉形態(tài)為“模板”，開展強化選擇，后代進行苗期耐低溫、早發(fā)性和產(chǎn)量等多重篩選鑒定，結(jié)合米粉專用稻品質(zhì)指標的篩選鑒定，最終創(chuàng)制出高產(chǎn)基因型、高直鏈淀粉且長膠稠度兼顧的米粉專用育種種質(zhì)嘉育253，成為長江中下游雙季早稻改良骨干親本。
欲善其事 先利其器 高效平臺添助力
稻米品質(zhì)評價指標眾多，傳統(tǒng)分析方法程序繁瑣，費時費力。稻米品質(zhì)指標的準確快速評價，能更好地助推水稻品種選育。2005年，胡培松團隊聯(lián)合國際水稻研究所成立中國-IRRI稻米品質(zhì)營養(yǎng)聯(lián)合研究中心，購置稻米品質(zhì)分析先進儀器設(shè)備，引導(dǎo)團隊成員，從攻克選擇效率低、費時費力的評價體系入手，系統(tǒng)創(chuàng)建了稻米直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等關(guān)鍵指標的快速評價方法，稻米品質(zhì)高效評價技術(shù)平臺被國內(nèi)外同行廣泛利用。
長期以來，米粉專用稻選育一直無明確的具體指標，只是將直鏈淀粉含量作為主要參考指標，忽視了膠稠度、糊化溫度以及淀粉精細結(jié)構(gòu)等對米粉品質(zhì)影響的問題。胡培松研究員帶領(lǐng)團隊利用快速粘度分析儀(RVA)，研究了近300份水稻材料的米粉品質(zhì)、理化品質(zhì)與RVA特征值的關(guān)系，確立了粘滯性譜中的回生值和崩解值是米粉稻選擇的關(guān)鍵參數(shù)，首次將RVA用于糊化溫度和直鏈淀粉含量的定量協(xié)同測定，獨創(chuàng)的RVA篩選米粉稻技術(shù)體系，使得選擇效率提高約20倍。利用凝膠滲透色譜儀、毛細管電泳儀、差熱儀等研創(chuàng)出絕對直鏈淀粉含量、糊化參數(shù)、支鏈淀粉鏈長分布等米粉特性緊密相關(guān)的綜合評判指標，實現(xiàn)了米粉專用稻品質(zhì)指標的精準鑒定，獲發(fā)明專利6項，顯著提高了米粉專用早稻育種效率。
汗水澆灌 寒暑堅守 當(dāng)家花旦終育成
育種，是熱情、毅力、耐力和體力的持續(xù)考驗。一個品種的培育，至少要經(jīng)過8輪培育；一個好的水稻品種穩(wěn)定下來，起碼需要6年。
早稻選種季節(jié)，正值七月高溫天氣，胡培松研究員一般早上5點起床去地里，干2、3個小時的活，已經(jīng)全身濕透，衣服能擰出不少水來?；貋沓詡€早飯，換身干衣服再下田，一天下來要換上三四套衣服。寒暑交替，正是這樣的堅守，才終于有了回報。利用創(chuàng)制的高產(chǎn)基因型米粉專用早稻嘉育253，與苗期耐寒性好、結(jié)實率高的中選181雜交，結(jié)合米粉專用早稻篩選評價技術(shù)，經(jīng)過一代代種植、選擇，最終育成適應(yīng)性、產(chǎn)量、抗性、加工專用品質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的中嘉早17。
中嘉早17在歷次區(qū)試和生產(chǎn)試驗中均表現(xiàn)為增產(chǎn)幅度大、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病，國家區(qū)試和生產(chǎn)試驗分別比對照增產(chǎn)9.12%和14.71%。中嘉早17整精米率高達66.7%，比一般秈稻高15個百分點，高直鏈淀粉含量25.9%、長膠稠度77mm，其生產(chǎn)的直條米粉和濕米粉，加工品質(zhì)優(yōu)良，尤其是斷條率低，干米粉僅為1.8%，鮮米粉為8%，遠優(yōu)于干米粉≤5%和鮮米粉≤20%的規(guī)定標準，干米粉烹飪損失率低，僅為5.3%，優(yōu)于標準規(guī)定的≤8%。中嘉早17的膠稠度長、直鏈淀粉含量高，加工出來的米粉彈性好、不斷條、不糊湯，而且也不會因為湯汁浸泡而漲糊，具有極優(yōu)的米粉加工特性。中嘉早17憑著米粉易加工等方面的優(yōu)勢，顯著提升了商品價值，迅速風(fēng)靡南方稻區(qū)。2009年以652.26公斤的百畝示范方平均產(chǎn)量和704.35公斤的最高畝產(chǎn)刷新了浙江農(nóng)業(yè)吉尼斯早稻百畝示范方紀錄，湖南、江西等地加價收購，提高了農(nóng)民種糧積極性。中嘉早17于2008年通過浙江審定、2009年通過國家審定后，在長江中下游65個縣市機插、拋秧、直播、移栽等多種栽培模式均表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，2010年農(nóng)業(yè)部認定為超級稻品種，2010年至2016年連續(xù)七年被農(nóng)業(yè)部推薦為主導(dǎo)品種，2013年起連續(xù)5年是全國推廣面積最大的秈稻品種，2015年推廣應(yīng)用1028萬畝，是1991年以來唯一單年應(yīng)用超千萬畝的早稻品種，約占長江中下游早稻面積20%，成為南方秈稻區(qū)名副其實的“當(dāng)家花旦”。至2019年底，中嘉早17全國已累計推廣6532萬畝，增產(chǎn)稻谷21.3億公斤，農(nóng)民增收55.26億元。中嘉早17和嘉育253作為親本材料被廣泛利用。據(jù)不完全統(tǒng)計，已有30個衍生早稻品種通過審定，衍生品種推廣3573萬畝，社會經(jīng)濟效益顯著。該成果解決了米粉加工優(yōu)質(zhì)專用糧的原料短缺問題，為我國早秈稻多用途開辟了新途徑。
情定稻路 面向前沿 矢志不移秉初心
胡培松研究員1964年出生于浙江桐廬農(nóng)村。報考大學(xué)的那一年，正是袁隆平院士的雜交水稻科研協(xié)作組獲得國內(nèi)首個特等發(fā)明獎的那一年。雜交水稻的橫空出世，讓他深受鼓舞，加上小時候挨餓和對糧食需求的深刻記憶，他毅然填報了浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)種子專業(yè)。伏首田間近三十載，胡培松研究員專心耕耘在秈稻品質(zhì)遺傳改良研究領(lǐng)域，他說，他喜歡親眼見證水稻落地出芽、抽穗開花，到結(jié)出大米的那種喜悅和滿足感。 “超級專用早秈稻品種中嘉早17等的選育與應(yīng)用”獲得國家科技進步二等獎，這是胡培松研究員以第一完成人身份獲得的第三項國家級獎勵。三次國家級獎勵，是對胡培松研究員投身“稻”路近三十年、帶領(lǐng)團隊探索創(chuàng)新、執(zhí)著奮進的高度認可。如今放眼湖南、湖北、江西、浙江等地田間，稻花香里皆浸潤著他的心血與汗水。
不滿足于已取得的成績，才會有前進腳步的不停息。自1988年攻讀碩士被導(dǎo)師熊振民和閔紹楷先生領(lǐng)入水稻育種研究的大門，到1991年碩士畢業(yè)追隨黃發(fā)松老師，胡培松研究員從此開始踏上了“稻路”之旅，其研究團隊也由當(dāng)初的4人發(fā)展壯大成今天的三四十人，從未停歇探索的腳步。他清醒地意識到育種研究必須順應(yīng)和貼近百姓生活需求。“水稻育種研究是一項需要持之以恒的工作”。胡培松研究員表示，在未來的研究中，他的團隊將研究重心繼續(xù)放在“吃得好”“吃得安全”上，選育個性化、功能性、綠色優(yōu)質(zhì)好品種，把科研成果寫到祖國大地上，為口糧絕對安全保駕護航，讓國人把飯碗牢牢端在自己手里，這就是他作為農(nóng)業(yè)科研工作者的初心。相信通過不斷努力、開拓創(chuàng)新，國人的飯碗會端得更牢，端得更好！
