新中國成立以來，我國糧食產(chǎn)量從2263.6億斤，一路攀升到13000.0億斤以上，平均畝產(chǎn)從68.6公斤增加到374.7公斤。良種是增產(chǎn)的核心要素，品種的更新?lián)Q代，對提高我國糧食單產(chǎn)和總產(chǎn)發(fā)揮了舉足輕重的作用。水稻、小麥、玉米、大豆大都經(jīng)歷了3至4次重要的品種更新?lián)Q代，每一次換代都得益于育種技術(shù)的重大突破或優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)掘利用。隨著生命科學(xué)和信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，將大大加快新一輪品種更新?lián)Q代的到來，推動我國糧食產(chǎn)量的進(jìn)一步提升。

      品種更新?lián)Q代情況

      一、水稻

      更新?lián)Q代情況。建國以來，我國水稻播種面積從3.8億畝增加到4.0億畝，水稻產(chǎn)量從972.9億斤提高到 4256.8億斤，平均畝產(chǎn)從126.2公斤增加到474.2公斤。在此期間，我國水稻育種經(jīng)歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用以及超級稻育種三次重大飛躍，帶動品種更新?lián)Q代，推動我國水稻單產(chǎn)不斷創(chuàng)出新高，產(chǎn)量持續(xù)增長。第一次更新?lián)Q代，1949-1975年，矮稈品種。水稻矮化育種成功，“廣場矮”“珍珠矮”等矮稈品種推廣應(yīng)用，解決了高稈水稻品種易倒伏、施肥受限、單產(chǎn)較低等突出問題，單產(chǎn)達(dá)到了234.3公斤，比原有高稈品種增加30%左右，實(shí)現(xiàn)了我國水稻產(chǎn)量的第一次飛躍。第二次更新?lián)Q代，1976-2000年，雜交稻品種。“三系”和“兩系”雜交水稻育種技術(shù)取得突破，南優(yōu)2號、桂朝2號、汕優(yōu)63等雜交水稻品種大面積推廣應(yīng)用，帶動全國水稻畝產(chǎn)穩(wěn)定邁上400公斤臺階。第三次更新?lián)Q代，2001-2012年，超級稻品種。1996年起，我部啟動“中國超級稻研究”重大項(xiàng)目，通過秈粳亞種間雜種優(yōu)勢和超級稻育種理論技術(shù)的應(yīng)用，育成推廣了一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆抗病、適應(yīng)性廣的超級稻品種，代表性品種有兩優(yōu)培九、Ⅱ優(yōu)838、武運(yùn)粳3號等，推動全國水稻畝產(chǎn)突破450公斤。

      當(dāng)前發(fā)展定位。2013年至今，處于第四次更新?lián)Q代階段，產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性、廣適性協(xié)同改良。水稻育種技術(shù)創(chuàng)新，生物育種、分子育種的應(yīng)用日趨成熟，兩系雜交稻品種推廣應(yīng)用面積快速擴(kuò)大。2013年以來，我國選育推廣了一大批高產(chǎn)超級雜交稻、常規(guī)稻品種并在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。2019年我國水稻平均畝產(chǎn)首次突破470公斤，代表性品種有綏粳27、龍粳31號、晶兩優(yōu)華占等。這些品種呈現(xiàn)出產(chǎn)量水平更高，穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)性更好，并出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)食味稻、加工專用稻等更加多樣的類型，綜合性狀的協(xié)調(diào)性得到明顯提升。

      二、小麥

      更新?lián)Q代情況。新中國成立以來，我國小麥產(chǎn)量從276.2億斤提高到 2739.0億斤，平均畝產(chǎn)從43.0公斤增加至387.4公斤。在此期間，我國小麥育種通過優(yōu)良地方品種篩選、矮化育種、遠(yuǎn)緣雜交育種、抗病育種、品質(zhì)育種等方式持續(xù)帶動品種更新?lián)Q代，推動我國小麥單產(chǎn)不斷創(chuàng)出新高，產(chǎn)量持續(xù)增長。第一次更新?lián)Q代，1949-1962年，優(yōu)良地方品種篩選和國外引進(jìn)品種。優(yōu)良地方品種、國外引進(jìn)品種和新育成的抗條銹品種在提高單產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，代表性品種為碧玉麥、南大2419、碧螞4號等。此期間平均畝產(chǎn)從43.0公斤增加至63.0公斤。第二次更新?lián)Q代，1963-1977年，半矮桿品種。生產(chǎn)條件逐步改善、半矮桿高產(chǎn)品種推廣應(yīng)用，代表性品種為北京8號、石家莊54、濟(jì)南9號等，此期間單產(chǎn)突破118.0公斤。第三次更新?lián)Q代，1978-1997年，資源交流育種。小麥育種得到新的發(fā)展，形成引進(jìn)、交換、收集、保存、研究、利用的全國性組織網(wǎng)絡(luò)，并與世界小麥主產(chǎn)國和相關(guān)國際組織建立了小麥品種資源交換的固定聯(lián)系。開展了全國小麥品種區(qū)域試驗(yàn)，代表性品種有小偃6號、冀麥30、揚(yáng)麥158等，此期間單產(chǎn)突破270.0公斤。第四次更新?lián)Q代，1998-2007年，綜合性狀育種。品種選育在豐產(chǎn)性基礎(chǔ)上，兼顧節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、抗病等特性，基本結(jié)束了我國優(yōu)質(zhì)麥過度依靠進(jìn)口的歷史，代表性品種有鄭麥9023、煙農(nóng)19、濟(jì)南17等，此期間單產(chǎn)突破300.0公斤。

      當(dāng)前發(fā)展定位。2008年-至今，處于第五次更新?lián)Q代階段，聯(lián)合攻關(guān)育種。在此期間，農(nóng)業(yè)科技投入不斷加大，啟動國家小麥良種聯(lián)合攻關(guān)。在育種材料創(chuàng)新上，利用野生近緣物種優(yōu)異基因進(jìn)行小麥種質(zhì)創(chuàng)新。在育種技術(shù)和手段上，建立了以常規(guī)雜交育種技術(shù)為基礎(chǔ)，染色體工程育種、細(xì)胞工程育種、誘變育種、輪回選擇育種和分子標(biāo)記育種技術(shù)相融合的小麥育種技術(shù)體系。區(qū)域性主導(dǎo)品種的推廣，使得這一階段小麥品種增產(chǎn)潛力進(jìn)一步得到提升。代表性品種有濟(jì)麥22、矮抗58、百農(nóng)207等，此期間單產(chǎn)突破380.0公斤

      三、玉米

      更新?lián)Q代情況。新中國成立以來，我國玉米產(chǎn)量從248.4億斤提高到 5451.0億斤，平均畝產(chǎn)從64.4公斤增加到419.4公斤。在此期間，我國玉米育種經(jīng)歷了品種間雜交種、雙交種以及單交種三次重大飛躍，帶動品種更新?lián)Q代，推動我國玉米單產(chǎn)不斷創(chuàng)出新高，產(chǎn)量持續(xù)增長。第一次更新?lián)Q代，1949-1959年，品種間雜交種。在整理和評選地方品種基礎(chǔ)上，開展了品種間雜交種選育工作，育成和推廣了坊雜2號、百雜2號、春雜2號等品種，在此期間，全國玉米平均畝產(chǎn)從64.4公斤提高到90.5公斤。第二次更新?lián)Q代，1960-1964年，雙交種。1960年2月，在山西省太原市召開的“全國玉米研究工作會議”上，原農(nóng)業(yè)部提出《關(guān)于多快好省選育自交系間雜交種和四年普及自交系間雜交種的意見》。這一時(shí)期，選育推廣的代表品種有農(nóng)大3號、川農(nóng)7號、雙躍3號等，全國玉米平均畝產(chǎn)提高到105.8公斤。第三次更新?lián)Q代，1965年-至今，單交種。此階段又經(jīng)歷了6次大規(guī)模的品種更新?lián)Q代。第一次（1965 -1970年），我國玉米育種進(jìn)入單交種時(shí)代。1963年育成新單1號，比當(dāng)時(shí)品種增產(chǎn)30-40%，全國玉米平均畝產(chǎn)從105.8公斤提高到141.4公斤。第二次（1971-1981年），玉米單交種的組配和推廣進(jìn)入相對成熟階段，代表品種有中單2號、丹玉6號等，全國玉米平均畝產(chǎn)提高到231.6公斤。第三次（1982-1991年），國外蘭卡斯特群種質(zhì)和我國本土種質(zhì)（黃早四）的有機(jī)結(jié)合，代表品種有丹玉13、煙單14、掖單2號等，全國玉米平均畝產(chǎn)從231.6公斤提高到318.4公斤。第四次（1992-1998年），PA群種質(zhì)廣泛利用，開創(chuàng)我國緊湊型玉米育種生產(chǎn)的先河。代表品種有掖單13號、掖單12號、沈單7號等，全國玉米平均畝產(chǎn)從318.4公斤提高到330.0公斤。第五次（1999-2004年），PB群種質(zhì)的應(yīng)用，選育推廣了以農(nóng)大108、豫玉22、魯單50等為代表的第五代品種，全國玉米平均畝產(chǎn)徘徊在320.0公斤左右。

      當(dāng)前發(fā)展定位。目前處于單交種第六次更新?lián)Q代，2005年-至今，廣泛應(yīng)用以鄭58等為代表的PA種質(zhì)、昌7-2為代表的四平頭種質(zhì)及跨國公司引入我國的PH6WC等早熟、耐密、脫水快種質(zhì)。改變了傳統(tǒng)的高稈、大穗玉米育種模式，將耐密性作為育種核心目標(biāo)，育成品種適宜輕簡化栽培和機(jī)械化作業(yè)，代表品種有鄭單958、先玉335、浚單20、京科968、登海605等。這一時(shí)期，全國玉米平均畝產(chǎn)從331.2公斤提高到419.4公斤，增加了26.62%。

      四、大豆

      更新?lián)Q代情況。新中國成立以來，我國大豆產(chǎn)量從101.8億斤提高到 328.0億斤，平均畝產(chǎn)從40.8公斤增加到132.4公斤。在此期間，我國大豆育種經(jīng)歷了系統(tǒng)選育、雜交育種、早熟抗逆育種三次重大飛躍，帶動品種更新?lián)Q代，推動我國大豆單產(chǎn)不斷創(chuàng)出新高，產(chǎn)量持續(xù)增長。第一次更新?lián)Q代，1949-1976年，系統(tǒng)選育育種。解放初期系統(tǒng)選育品種逐步替代地方品種，但仍未擺脫地方品種的局限性。20世紀(jì)60-70年代，大豆育種方法由系統(tǒng)選育向雜交育種過渡。代表性品種有，東農(nóng)4號、黑河3號、躍進(jìn)5號等，大豆平均畝產(chǎn)由40.8公斤提高到65.0公斤。第二次更新?lián)Q代，1977-1994年，雜交育種。大豆雜交育種技術(shù)全面普及，品種株型不斷改良。大豆品種株高降低，耐肥性增強(qiáng)，抗倒性顯著提高，代表的品種為合豐25、綏農(nóng)14等，這一階段大豆產(chǎn)量穩(wěn)步增長，平均畝產(chǎn)由65.0公斤提高到115.0公斤。第三次更新?lián)Q代，1995-2015年，早熟抗逆育種。育成一批早熟、抗逆、抗倒、宜機(jī)品種，代表性品種有黑河38、合豐55、中黃13等。這一階段大豆產(chǎn)量徘徊增長，平均畝產(chǎn)由115.0公斤提高到120.0公斤。

      當(dāng)前發(fā)展定位。目前處于第四次更新?lián)Q代，2016年-至今，大豆聯(lián)合育種。國家大豆振興計(jì)劃和大豆育種聯(lián)合攻關(guān)等項(xiàng)目實(shí)施，我國大豆科技進(jìn)步明顯加快，新品種、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，良種良法結(jié)合，在各產(chǎn)區(qū)創(chuàng)造了高產(chǎn)高效典型。高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐逆、宜機(jī)大豆品種大面積推廣，代表性品種有黑河43、克山1號、齊黃34等。這一階段大豆產(chǎn)量快速增長，全國大豆平均畝產(chǎn)由120.0公斤提高到132.0公斤。

      五、未來預(yù)判

      總結(jié)四大作物的品種更新?lián)Q代歷程，水稻育種主要經(jīng)歷了矮化育種、雜種優(yōu)勢利用；小麥育種主要經(jīng)歷了矮化育種、遠(yuǎn)緣雜交育種；玉米育種主要經(jīng)歷了雜種優(yōu)勢利用、優(yōu)異種質(zhì)資源利用；大豆育種主要經(jīng)歷了系統(tǒng)選育、雜交育種。每一次品種更新?lián)Q代都得益于育種技術(shù)的重大突破或優(yōu)異種質(zhì)資源的利用，進(jìn)而培育出突破性新品種并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，使產(chǎn)量大幅度躍升。

      當(dāng)前，現(xiàn)代生命科學(xué)和生物育種技術(shù)創(chuàng)新加快突破，與大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)交叉融合，逐步形成以智能精準(zhǔn)設(shè)計(jì)為特征的高效農(nóng)業(yè)生物育種體系，孕育著新一輪農(nóng)業(yè)科技革命。隨著優(yōu)異種質(zhì)資源的收集、鑒定和利用能力加強(qiáng)；優(yōu)異基因資源不斷發(fā)掘和重要育種價(jià)值材料持續(xù)創(chuàng)制，將極大豐富優(yōu)異種質(zhì)資源儲備。

      水稻，建立目標(biāo)性狀定向改良技術(shù)和雜交稻無融合生殖體系，進(jìn)一步聚合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗、廣適、資源高效等優(yōu)良性狀，將推動重大突破性水稻新品種培育和品種更新?lián)Q代。

      小麥，建立快速育種和精準(zhǔn)育種體系，加強(qiáng)優(yōu)異小麥種質(zhì)資源的收集利用和重要育種價(jià)值種質(zhì)材料的創(chuàng)制，將推動重大突破性小麥新品種培育和品種更新?lián)Q代。

      玉米，建立精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系和單倍體工程化育種體系，推廣應(yīng)用轉(zhuǎn)基因抗蟲、抗除草劑品種，將推動高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色、宜機(jī)重大突破性玉米新品種培育和品種更新?lián)Q代。

      大豆，建立現(xiàn)代育種技術(shù)體系，提高育種效率和精度，深化種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用，推廣應(yīng)用轉(zhuǎn)基因抗蟲、抗除草劑品種，將推動高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、專用、多抗重大突破性大豆新品種培育和品種更新?lián)Q代。

      1993-2020年，我國水稻單產(chǎn)平均增幅為0.6%/年，據(jù)此測算，預(yù)計(jì)2025年和2030年我國水稻畝產(chǎn)將分別達(dá)到485公斤和500公斤。2008-2021年，我國小麥單產(chǎn)平均增幅為4.12公斤/年，據(jù)此測算，預(yù)計(jì)2025年和2030年我國小麥畝產(chǎn)將分別達(dá)到404公斤和424公斤。2004-2021年，我國玉米生產(chǎn)遺傳增益4.886公斤/畝/年，據(jù)此預(yù)測，2025年和2030年我國玉米單產(chǎn)將分別達(dá)到445公斤和470公斤。隨著我國大豆生物育種產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，預(yù)計(jì)2025年和2030年我國大豆單產(chǎn)將分別達(dá)到160公斤和200公斤。

      來源：（南北學(xué)苑1）劉學(xué)