水稻是我國最大的口糧作物。數(shù)十年來,中國稻米產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)“吃得飽、吃得好、吃得香”三大飛躍,如今已全面進(jìn)入優(yōu)質(zhì)化發(fā)展的新階段。
8月19日,以“中國秈米 福澤世界”為主題的2022中國秈米產(chǎn)業(yè)論壇在廣東廣州舉行。會上,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所研究員周少川帶來題為《中國優(yōu)質(zhì)秈稻工程》的報告,詳細(xì)介紹了“水稻核心種質(zhì)育種理論”、優(yōu)質(zhì)秈稻培育進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢。
大米里有大學(xué)問
數(shù)百億元效益背后的優(yōu)質(zhì)稻
水稻主要分粳米和秈米。2021年,我國稻米產(chǎn)量超2.1億噸,其中秈米占比超過60%。秈稻優(yōu)質(zhì)化是改革開發(fā)以來我國水稻產(chǎn)業(yè)的大勢所趨。
在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,周少川及其團隊已為培育優(yōu)質(zhì)秈稻潛心鉆研了數(shù)十年。
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所研究員周少川
自1986年育成“青六矮1號”開始,到2021年育成“雙黃占”,三十多年來,周少川團隊不斷引進(jìn)高產(chǎn)、抗逆、恢復(fù)、優(yōu)質(zhì)、美味等關(guān)鍵基因,鍛造出眾多“最牛”品種和育種材料。其中最具代表性的當(dāng)屬“黃華占”、“美香占2號”和優(yōu)質(zhì)恢復(fù)系“華占”及“五山絲苗”。
在中國南方,黃華占是優(yōu)質(zhì)稻、優(yōu)質(zhì)米的代名詞。
自21世紀(jì)初育成后,黃華占逐漸成長為我國最大的常規(guī)秈稻品種,2018至2020年連續(xù)3年位居全國秈稻推廣面積第一名。目前,該品種在我國累計推廣面積超1.65億畝,創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益超過420億元,還在印度、印度尼西亞、越南和莫桑比克實現(xiàn)大面積產(chǎn)業(yè)化。
美香占2號連續(xù)三屆斬獲全國優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)鑒評金獎,是廣東絲苗米的標(biāo)準(zhǔn)和對照品種。
據(jù)周少川介紹,美香占2號在培育時引進(jìn)了中等直鏈淀粉基因,充分提升了稻米品質(zhì),解決了水稻早晚造品質(zhì)差異大的難題。目前,該品種已成為廣東市場眾多稻米品牌如“太糧”“華潤五豐”“鄉(xiāng)意濃”的主要配方品種。
據(jù)統(tǒng)計,2019年、2020年美香占2號僅廣東省推廣面積就達(dá)150萬畝和175萬畝,超過第二大品種一倍以上。在南方稻區(qū),“美香占2號”累計種植面積超2000萬畝,為農(nóng)民增收32億元以上。
除了常規(guī)稻,周少川團隊的雜交稻育種也“碩果累累”。
在國家水稻數(shù)據(jù)中心查詢可知,截至2022年8月1日,以周少川為第一完成人育成的“華占”作為育種材料(恢復(fù)系)培育出雜交稻品種301個。更值得注意的是,以華占及其后代五山絲苗為恢復(fù)系的雜交稻中, “晶兩優(yōu)華占”“晶兩優(yōu)534”“隆兩優(yōu)華占”三大組合自2018年起穩(wěn)居雜交稻全國推廣面積前三位。“華占”及“五山絲苗”堪稱“最牛恢復(fù)系”。
好品種創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。
據(jù)中國水稻研究所統(tǒng)計,周少川團隊以豐八占為起點的?;旨嬗眯秃诵姆N質(zhì)至今已衍生320多個常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種和1000個雜交稻組合,累計推廣面積3.487億畝。
種大米也能“高大上”
“最牛”優(yōu)質(zhì)稻背后的育種理論
為何周少川團隊能培育出如此多的大品種、大材料?
“從吃得飽到吃得好,科技進(jìn)步發(fā)揮了巨大作用。”周少川表示,中國育種家利用全基因組選擇等現(xiàn)代生物技術(shù),挖掘出大量優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病基因,為水稻品種培育提供了充足的“零件”基礎(chǔ)。
在總結(jié)前人育種的理論基礎(chǔ)上,周少川團隊開創(chuàng)性地提出并創(chuàng)建了“水稻核心種質(zhì)育種理論”。
在周少川看來,育種的本質(zhì),便是在已有的矮稈、高產(chǎn)基礎(chǔ)上,不斷引入聚合抗病、恢復(fù)、優(yōu)質(zhì)、美味等有利基因,使培育出的后代朝著“理想基因系統(tǒng)”的目標(biāo)前進(jìn),不斷地趨近于“突破性大品種”。
目前,周少川團隊已累計培育出11級核心種質(zhì),使所育成品種的區(qū)試產(chǎn)量從畝產(chǎn)390公斤到畝產(chǎn)450公斤到畝產(chǎn)510公斤,使品質(zhì)從普通到優(yōu)質(zhì)、從優(yōu)質(zhì)3級、2級到優(yōu)質(zhì)1級、從沒有香味到具有香味,從不抗病到抗病,從不恢復(fù)到強恢復(fù),實現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、恢復(fù)的統(tǒng)一。
論壇現(xiàn)場
周少川介紹,一個個的核心種質(zhì)相當(dāng)于一個個“元件”,海量的育種實踐將水稻的全基因組切割成系列元件,使用一個元件就相當(dāng)于實用化一個元件實體。使用元件的好處是,可重復(fù)利用,縮小文本的存儲空間。
“突破性大品種永遠(yuǎn)沒有上限,只有不斷創(chuàng)新,才能育成不斷趨近于理想的品種。”周少川強調(diào)。
目前,中國稻米產(chǎn)業(yè)還存在一些問題——稻米品牌多而分散、競爭力不足,品牌標(biāo)準(zhǔn)有待健全完善;糧食企業(yè)多但規(guī)模偏小、產(chǎn)能過剩,存在低水平重復(fù)建設(shè);產(chǎn)品質(zhì)量安全的可追溯體系需進(jìn)一步完善。而在稻米生產(chǎn)過程中,又容易受到高溫、干旱、洪水等極端天氣影響,推進(jìn)稻米生產(chǎn)、銷售、消費等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的可持續(xù)化至關(guān)重要。
周少川表示,中國優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻和優(yōu)質(zhì)雜交稻在去庫存、促進(jìn)供給側(cè)改革中發(fā)揮了重大作用,使我國的稻米企業(yè)迎來曙光。接下來,應(yīng)該以優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種為龍頭,建立從種子到筷子的全產(chǎn)業(yè)鏈,推動中國稻米實現(xiàn)綠色、安全、優(yōu)質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)化,讓中國稻米深入人心,名揚世界。
“未來的水稻遺傳育種學(xué),將在組學(xué)、表觀遺傳學(xué)、基因編輯技術(shù)、合成生物學(xué)和大數(shù)據(jù)等推動下作為模式作物引領(lǐng)農(nóng)作物遺傳育種學(xué),顯著提高品種科技含量,促使大農(nóng)業(yè)產(chǎn)生翻天覆地的變革。”周少川說。
人們生活水平提高的顯著標(biāo)志之一,就是更加注重健康。為此,周少川團隊系統(tǒng)研究了美香占2號等優(yōu)質(zhì)稻品種的營養(yǎng)健康物質(zhì)含量如蛋白質(zhì)、脂肪酸、黃酮類物質(zhì)、γ-氨基丁酸等。“未來的稻米產(chǎn)業(yè),勢必向大健康產(chǎn)業(yè)的方向發(fā)展,產(chǎn)值也將有一個大的飛躍!”
周少川還建議構(gòu)建由科研實體與產(chǎn)業(yè)實體無縫聯(lián)結(jié)的創(chuàng)新型集團公司,集結(jié)優(yōu)秀科技團隊、企業(yè)精英、前瞻性財團,共同承擔(dān)起民族和國家糧食發(fā)展重任。同時集中力量做好稻米全產(chǎn)業(yè)鏈集團,實現(xiàn)由現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向大健康產(chǎn)業(yè)的順利過渡。
來源:南方農(nóng)村報