我國水稻種植面積穩(wěn)定在3000萬公頃以上，2021年稻谷平均單產達到474公斤/畝，世界上水稻種植面積最大的10個國家中，中國單產水平最高。

      

      我國的水稻育種經歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用和超級稻培育三次飛躍，不但實現種源基本自給自足，良種覆蓋率超過96%，還奠定了水稻育種科研水平國際領先地位。

      

 

 

      

      

      當前，隨著我國農村社會結構轉型、勞動力大量轉移，農業(yè)機械化、數字化、智能化的迅速發(fā)展，水稻育種面臨新的任務和挑戰(zhàn)，一是加強我國種質資源關鍵核心技術原創(chuàng)性，二是加強生物技術和信息技術等系統融合與集成應用，加快新型產品和多性狀疊加產品研發(fā)。

      

      應對挑戰(zhàn)，我國水稻育種的重點是什么？中國科學院院士、中國農業(yè)科學院作物科學研究所所長錢前接受專訪時表示，要在種質資源規(guī)模化發(fā)掘、智慧育種、合成生物學等基礎理論和前沿技術方面實現新突破，推進種質資源創(chuàng)制和育種向精準化、高效化、智能化發(fā)展，研發(fā)出新型優(yōu)質綠色高效新品種，提高資源要素投入產出比。

      

      中國水稻育種五大方面國際領先

      

      問：我國的水稻育種研究在國際上處于領先位置，具體體現在哪些方面？

      

      錢前：我國的水稻育種經歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用和超級稻培育三次飛躍，經歷了育種目標從產量到高抗、優(yōu)質和高產并重，育種理念從高產優(yōu)質逐步提升為少投入、多產出、環(huán)境友好的轉變。其間伴隨引領“第一次綠色革命”的矮化育種以及三系雜交稻培育、二系雜交稻培育、亞種間雜種優(yōu)勢利用、理想株型育種和綠色超級稻培育等6個重要歷程。整體看，我國的水稻育種研究在國際上處于領先位置，體現在五大方面。

      

      種質資源方面，在水稻起源與演化、全基因組遺傳變異和資源挖掘等方面科研實力強勁，建立了水稻種質資源保存、精準鑒定和基因組分析等技術體系；

      

      育種基礎研究方面，在國際上率先構建了水稻全基因組序列框架圖，解析了產量、株型、品質、抗性等多種重要性狀形成的分子基礎，克隆了一批具有重大育種價值的新基因，并逐步應用于品種改良；

      

      育種技術方面，現代生命科學的飛速發(fā)展驅動作物育種新理論和新方法不斷突破，我們在國際上首次創(chuàng)建了可固定雜種優(yōu)勢的水稻無融合生殖育種技術，建立了“分子模塊”到“設計型品種”的現代生物技術育種創(chuàng)新體系；

      

      品種選育和產量提升方面，近年來水稻品種審定數量大幅增加，優(yōu)質品種不斷增多，良種供應能力持續(xù)提高。水稻種植面積穩(wěn)定在3000萬公頃以上，2021年稻谷平均單產達到474公斤/畝，世界上水稻種植面積最大的10個國家中，中國單產水平最高；

      

      在水稻生產模式方面，創(chuàng)建了水稻產量、品質與資源利用效率協同提高、抗逆穩(wěn)產、精準輕簡化綠色增產集成模式。

      

      這其中，水稻基因設計育種從理論到實踐我國都走在國際前列。本世紀初，我國科學家就提出了水稻基因設計育種將成為第三次水稻育種突破口的觀點。我先后主編了《水稻分子育種技術指南》和《水稻基因設計育種》兩部專著，系統介紹了水稻分子標記輔助育種的基本原理與方法，從技術與應用的層面，規(guī)劃了水稻分子設計育種的具體實施路線。

      

      在長期的育種實踐和理論思考基礎上，李家洋院士團隊、韓斌院士團隊和我們共同提出了理想株型與秈—粳雜種優(yōu)勢相結合的未來超級雜交稻分子設計模型，通過精準分子設計與全基因組分子標記輔助育種技術，組合亞種間優(yōu)良等位基因，培育具有秈—粳雜種優(yōu)勢與理想株型的高產、優(yōu)質、抗逆、抗病的新品種。

      

      這一理論為水稻生產的第三次產量飛躍提供了指導性思路。在該理論指導下，我們分子設計選育的粳質秈型雜交稻廣兩優(yōu)7203通過了國家區(qū)試，獲國家品種審定，后續(xù)還選育了多個優(yōu)質高產的國審和省審新品種：廣兩優(yōu)7217、嘉禾優(yōu)7245、中嘉8號、嘉禾優(yōu)5號、嘉禾優(yōu)7號、深兩優(yōu)7248等，并在浙、湘、贛、桂等南方稻區(qū)大面積推廣應用。

      

      《瞭望》：當前我國種業(yè)發(fā)展還面臨哪些挑戰(zhàn)？

      

      錢前：隨著資源環(huán)境等要素投入對產量提升的驅動力減弱，科技驅動種業(yè)創(chuàng)新需求日益增強，種業(yè)發(fā)展面臨新的任務和挑戰(zhàn)。

      

      一是加強我國種質資源關鍵核心技術原創(chuàng)性，突破全球農業(yè)生物技術核心專利70%被美國控制的局面。

      

      二是加強生物技術和信息技術等系統融合與集成應用，加快推進新型產品和多性狀疊加產品研發(fā)。

      

      持續(xù)推動水稻種業(yè)迭代升級

      

      《瞭望》：推動水稻種業(yè)迭代升級，重點需要加強哪些方面的工作？

      

      錢前：種質資源是支撐農業(yè)科技原始創(chuàng)新和育種創(chuàng)新的物質基礎，是農業(yè)生物多樣性和農耕文明的重要載體。我國幅員遼闊，生態(tài)條件各異，在不同的環(huán)境適應和生態(tài)壓力選擇下，形成了眾多獨特的遺傳類型的種質資源。在農業(yè)農村部領導下，中國農業(yè)科學院作物科學研究所牽頭帶領全國作物種質資源工作者，在幾代人經過40多年的共同努力下，建立起當前的作物種質資源保護體系，對以我國自有作物種質資源為主的52萬余份資源進行了有效保護，涉及糧、棉、油、果等340種作物及相關的野生近緣植物，共2000多個物種。

      

      野生稻是水稻種質資源天然的基因庫，在長期的自然選擇壓力下，積累了諸多優(yōu)良性狀決定基因，為新基因挖掘和種質創(chuàng)新提供了新機遇。建議充分利用先進的生物學研究技術，高效的基因型和表型鑒定技術體系，進一步加強種質資源尤其是野生稻資源的鑒定評價。通過開展規(guī)模化的種質資源精準鑒定，創(chuàng)造有利性狀表達的環(huán)境條件，高效發(fā)掘資源中蘊藏的控制多年生、抗病蟲等重要農藝性狀基因，明確這些基因的育種利用價值，從而加快育種利用和遺傳改良進程，全面提升我國種業(yè)科技競爭實力，為實現種業(yè)振興提供有效支撐。

      

      《瞭望》：未來水稻育種的主攻方向有哪些？

      

      錢前：在我國，隨著人民群眾生活水平提高，人均大米消費量有所下降，消費總量增速有所放緩，但對優(yōu)質食味、營養(yǎng)健康大米需求明顯增加。我國稻米品質改良已取得顯著成效，但與國外優(yōu)質稻相比仍存在一定差距。

      

      目前，國際水稻育種技術加速向精準化、高效化和智能化發(fā)展，傳統育種與現代分子技術結合日益緊密，全基因組選擇、分子設計育種等前沿技術持續(xù)推動水稻種業(yè)迭代升級。

      

      對標國際發(fā)展趨勢，未來我國水稻育種的主攻方向包括：

      

      一是對種質資源尤其是野生稻資源的收集保存總體布局，拓寬品種培育上資源多樣性，形成優(yōu)勢種質資源群。

      

      二是集成全基因組選擇、基因編輯等前沿育種技術，結合理想株型與秈—粳雜種優(yōu)勢相結合的未來超級雜交稻分子設計模型，創(chuàng)新第三代水稻雜種優(yōu)勢利用技術。

      

      三是利用全基因組數據、種質表型組數據、當地氣候、土壤、生物和非生物資源等大數據，創(chuàng)建生態(tài)區(qū)適應性新種質智能設計的技術體系。

      

      四是以產業(yè)需求為導向，選育適宜直播及機械化生產和環(huán)境友好型的水稻新品種；培育滿足不同人群需求的富鐵、鋅、硒等功能型優(yōu)質水稻新品種。

      

      建議我國盡快啟動實施生物育種重大項目：

      

      一是在全球范圍內構建種質資源，尤其是野生稻收集交換的跨國網絡體系，強化國家種質資源庫（圃）建設，提升我國種質資源保存的數量和質量。

      

      二是加強水稻種質資源挖掘與創(chuàng)新利用，研制和建立符合現代化種質資源挖掘和利用需求的技術標準規(guī)范，規(guī)模化挖掘野生稻等戰(zhàn)略性資源，提高種質資源的儲備、研究和管理能力。

      

      三是加強水稻前沿育種關鍵技術攻關，通過交叉學科項目培育，促進跨學科研究和系統研究方法，推動水稻育種效率提升。

      

      四是瞄準產業(yè)發(fā)展需求，基于規(guī)模化核心種質資源庫，構建種質資源表型性狀和多組學整合信息數據平臺。

      

      確保中國糧用中國種

      

      《瞭望》：對打好種業(yè)翻身仗，你有哪些建議？

      

      錢前：種業(yè)是農業(yè)的“芯片”，打好種業(yè)翻身仗是黨中央做出的重大戰(zhàn)略決策，為確保中國碗裝中國糧、中國糧用中國種，有以下幾方面建議：

      

      進一步拓展我國種質資源的遺傳多樣性。建立具有世界先進水平的野生近緣種和地方品種保護、研究和利用體系。開展種質資源聯合考察，搭建全方位、寬領域、多層次的國際交流與合作平臺，加大優(yōu)異資源引進和交換力度。組織實施一批重大國際合作項目，提升種質資源安全保護與高效利用水平。

      

      進一步加強生物育種研發(fā)，推動生物育種產業(yè)化?；诨蚪M、表型組、人工智能和大數據，定點編輯目標基因使之產生期望表型。在全基因組水平預測庫存種質資源的利用價值，快速聚合優(yōu)良等位基因，實現新種質的智能、高效和定向創(chuàng)制，推動生物育種產業(yè)化。

      

      進一步加強知識產權保護，打造有利于創(chuàng)新的社會環(huán)境。優(yōu)化現行種業(yè)相關制度和政策，完善專利和植物新品種保護制度，擴大保護名錄，切實保護原創(chuàng)性、突破性成果。加強知識產權保護，推進種質資源共享共用。改進現有種業(yè)科研成果評價方式，完善成果獎勵機制。

      

      進一步穩(wěn)定科研投入，提升原始創(chuàng)新能力。加大種業(yè)科技財政投入力度，加快籌建種業(yè)創(chuàng)新基金。構建企業(yè)主動投入、基金等社會資本投入和地方政府投入相結合的多元投資配置模式。

      瞭望

      進一步深化科企合作，推進產學研融合。建立以科研單位為主體的育種基礎理論、種質資源創(chuàng)新、高新技術和共性技術研究體系和以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系，構建新型產學研協同攻關模式，推進全國大聯合和大協作。

      

      來源丨瞭望（作者 ：扈永順）