共商水稻育種與種業(yè)發(fā)展大計

2011年8月15～18日，“國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心育種與繁育研究室2011年工作交流會”在成都召開。武漢大學(xué)朱英國院士、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院謝華安院士、江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院顏龍安院士、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)陳溫福院士出席并全程參加了會議，國家現(xiàn)代水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家、中國水稻研究所所長程式華，育種與繁育研究室主任、中國水稻研究所副所長胡培松，以及中國農(nóng)科院作物研究所所長萬建民等育種與繁育研究室崗位專家及其團(tuán)隊成員共計50余人參加了會議。會議由四川省農(nóng)科院任光俊副院長主持，會議就四川育種進(jìn)展、育種思路、轉(zhuǎn)基因育種以及種業(yè)發(fā)展等方面進(jìn)行了廣泛的交流。

一、四川水稻育種成效明顯

四川常年種植水稻200萬hm2左右，總產(chǎn)1500萬t以上，種植面積和總產(chǎn)量分別占四川糧食總播種面積和總產(chǎn)量的33%和47%，居四川各大作物之首。四川在雜交秈稻育種方面具有明顯的優(yōu)勢：一是先后培育出岡型、D型、K型等新型不育胞質(zhì)和不育系，增強了我國雜交水稻質(zhì)源多樣性和品種優(yōu)質(zhì)化；二是“十五”以來全省先后育成水稻品種近200個，自育品種推廣面積已占95%以上，在全國率先實現(xiàn)了第四次品種更換；三是水稻制種已成為全省帶動面最廣、影響力最大、農(nóng)民增收最顯著的產(chǎn)業(yè)。年制種面積2.7～3.3萬hm2，占全國制種面積的25%～30%，生產(chǎn)種子10萬t左右，稻種交易量占全國省際間種子交易總量的60%，每年向省外和國外售種6～7萬t，年創(chuàng)產(chǎn)值10億多元。

任光俊副院長詳細(xì)介紹了他所牽頭團(tuán)隊在水稻遺傳育種方面取得的重要進(jìn)展：一是創(chuàng)新了一批優(yōu)異骨干親本。如高異交性優(yōu)質(zhì)香稻不育系川香29A，長粒型優(yōu)質(zhì)不育系川106A，優(yōu)良株型新不育系川345A，抗病新不育系川389A，以及優(yōu)良新恢復(fù)系成恢72等。二是創(chuàng)制了一批育種新材料。以川香29B、成恢448和成恢727為受體親本，與來自全球水稻分子育種計劃的微核心種質(zhì)、野生稻及非洲栽培稻等供體親本雜交，培育近等基因?qū)胂?000余份。三是培育了一批優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種。利用川香29A育成一批優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雜交香稻新品種，其中獲四川省稻香杯獎2個，優(yōu)質(zhì)米獎3個；育成增產(chǎn)8%以上的廣適性超高產(chǎn)品種3個；優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雜交香稻新品種“川香9838”在成都平原創(chuàng)造出單產(chǎn)853kg/畝的高產(chǎn)紀(jì)錄；川優(yōu)6203米質(zhì)可與泰國米相媲美，中抗稻瘟??；利用成恢727已培育出通過國家或省級審定新品種3個，國內(nèi)有關(guān)單位利用成恢727配制出22個新組合參加了2011年國家和省級區(qū)試。四是有利基因的發(fā)掘與利用。包括抗穗發(fā)芽，水稻柱頭相關(guān)性狀的分子標(biāo)記定位，水稻W(wǎng)x基因微衛(wèi)星標(biāo)記的開發(fā)，抗蟲轉(zhuǎn)基因的利用等。

二、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是推動水稻育種取得突破的重要手段

轉(zhuǎn)基因生物育種已成為最具活力的一項現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，其發(fā)展勢頭已不可逆轉(zhuǎn)。萬建民所長系統(tǒng)介紹了植物轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)展和“十二五”轉(zhuǎn)基因研發(fā)的特點和思路。

1.國際轉(zhuǎn)基因研發(fā)狀況 國際上自1986年首例轉(zhuǎn)基因植物被批準(zhǔn)進(jìn)入田間試驗以來，已有30個國家批準(zhǔn)了數(shù)千例轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗，涉及的植物種類達(dá)40多種。有9個主要的轉(zhuǎn)基因植物獲準(zhǔn)商業(yè)化種植，除大豆、玉米、棉花、油菜等主要農(nóng)作物外，還包括番茄、矮牽牛、甜椒、南瓜和木瓜。美國是種植轉(zhuǎn)基因作物面積最大的國家，占全球轉(zhuǎn)基因作物總面積的59%，其次是阿根廷、巴西、加拿大、印度與中國。轉(zhuǎn)基因大豆的種植面積最大，占全球轉(zhuǎn)基因植物總面積的60%，其次是轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因棉花和轉(zhuǎn)基因油菜。按轉(zhuǎn)基因作物類型劃分，抗除草劑類型占73%，主要是轉(zhuǎn)基因大豆和油菜；抗蟲類型占18%，主要是轉(zhuǎn)基因玉米和棉花；兼抗類型占9%，主要是轉(zhuǎn)基因玉米和棉花；抗病毒等類型不到1%，主要是轉(zhuǎn)基因木瓜。

截止到2010年底，全球29個國家1540萬農(nóng)民種植轉(zhuǎn)基因作物1.48億hm2，種植面積比2009年增加10%。自1996年至2010年，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增加了86倍，累計超過10億hm2。預(yù)計2010年全球轉(zhuǎn)基因作物的交易額將達(dá)到100億美元。

2.我國植物轉(zhuǎn)基因研發(fā)進(jìn)展 2008年，我國啟動了轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項，這是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》確定的未來15年力爭取得突破的與寬帶通訊、基礎(chǔ)制造、探月工程、載人航天、大飛機等齊名的16個重大專項之一，并成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一一個重大科技專項。轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項的主要目標(biāo)是獲得一批具有重要應(yīng)用價值和自主知識產(chǎn)權(quán)的基因,培育一批抗病蟲、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的重大轉(zhuǎn)基因生物新品種,提高農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究和產(chǎn)業(yè)化整體水平,為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強有力的科技支撐。專項主要分為技術(shù)研發(fā)，安全管理和商業(yè)化三大部分，主要研究對象包括水稻、小麥、玉米、棉花等主要農(nóng)作物，以及豬、牛、羊等主要牲畜。

目前，我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用取得了顯著成效，打破了國外基因?qū)＠麎艛??？寺』?00多個；完成了80個以上營養(yǎng)品質(zhì)、抗旱、耐鹽堿、耐熱、養(yǎng)分高效利用和產(chǎn)量等經(jīng)濟性狀基因的功能驗證；獲得功能明確、具有重要應(yīng)用價值的功能基因37個。共有1000多例轉(zhuǎn)基因植物申報了安全性評價，批準(zhǔn)了近800例，其中中間試驗400多例、環(huán)境釋放200多例、生產(chǎn)試驗100多例。2008～2010年，新培育36個抗蟲棉品種，累計推廣0.11億hm2，實現(xiàn)效益160億元，國產(chǎn)抗蟲棉市場份額達(dá)到93%，有效控制了棉鈴蟲危害。除了新型轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，我國轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻、轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米已經(jīng)獲得了生產(chǎn)應(yīng)用安全證書；新型抗蟲、抗除草劑、抗旱轉(zhuǎn)基因作物以及抗病、品質(zhì)改良轉(zhuǎn)基因動物研究進(jìn)展加快。建立了轉(zhuǎn)基因作物環(huán)境、食用安全評價和檢測監(jiān)測技術(shù)平臺，構(gòu)建了主要農(nóng)作物環(huán)境和食用安全評價技術(shù)體系。研制轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品高通量精準(zhǔn)檢測新技術(shù)30余項，制訂轉(zhuǎn)基因生物安全評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6項、檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)18項，開發(fā)檢測試劑盒25種等，為轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了安全保障。在轉(zhuǎn)基因生物安全管理方面，國務(wù)院早在2001年就發(fā)布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》；農(nóng)業(yè)部先后制定發(fā)布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物加工審批辦法》；國家質(zhì)檢總局發(fā)布了《轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)出境檢驗檢疫管理辦法》，《條例》及配套規(guī)章共同構(gòu)成了我國轉(zhuǎn)基因生物安全管理的法規(guī)體系。

黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視轉(zhuǎn)基因技術(shù)，吳邦國在查看了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花、抗蟲水稻、抗蟲玉米、轉(zhuǎn)基因抗旱小麥和抗除草劑大豆植株后說：“要用好轉(zhuǎn)基因技術(shù)，把產(chǎn)量搞上去?！睖丶覍氄f要特別重視科學(xué)普及工作，把轉(zhuǎn)基因研究真實情況告訴老百姓。

3.“十二五”我國轉(zhuǎn)基因研發(fā)的特點與思路 國家啟動轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項并繼續(xù)實施是國家重大需求的必然，包括糧食安全、生態(tài)安全、健康安全、能源安全、農(nóng)民增收、國際競爭力、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等。目前，在轉(zhuǎn)基因研發(fā)上呈現(xiàn)以下幾個特點：轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛；基因爭奪白熱化；轉(zhuǎn)基因技術(shù)向安全、高效、規(guī)?；较虬l(fā)展；轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品更新?lián)Q代速度不斷加快；生物安全保障能力不斷增強；轉(zhuǎn)基因研發(fā)進(jìn)入新一輪競爭高潮。

針對保障食物安全和發(fā)展生物育種產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略需要，“十二五”要圍繞主要農(nóng)作物和家畜生產(chǎn)，突破基因克隆與功能驗證、規(guī)?；D(zhuǎn)基因、生物安全等關(guān)鍵技術(shù)，完善轉(zhuǎn)基因生物培育和安全評價體系，獲得一批具有重要應(yīng)用價值和自主知識產(chǎn)權(quán)的功能基因，培育一批抗病蟲、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的重大轉(zhuǎn)基因新品種，實現(xiàn)新型轉(zhuǎn)基因棉花、超級水稻、優(yōu)質(zhì)玉米等新品種產(chǎn)業(yè)化，整體提升我國生物育種水平，增強農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收。

三、關(guān)于四川水稻育種的幾個問題

1.著力培育食用優(yōu)質(zhì)雜交稻新品種長期以來，水稻生產(chǎn)以高產(chǎn)為主要目標(biāo)，而忽視了稻米品質(zhì)，因稻米品質(zhì)較差，市場競爭力弱，“種糧不賺錢”影響了水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。從國際國內(nèi)市場分析，稻米的品質(zhì)對價格起著至關(guān)重要的影響。被國內(nèi)消費者普遍認(rèn)可的泰國香米，憑借其優(yōu)良品質(zhì)，價格是普通大米的2～3倍。因此，在提高水稻單產(chǎn)的同時，必須注重稻米品質(zhì)的提高，這也是目前西南地區(qū)四川雜交稻育種的首要攻關(guān)問題。其主要策略是在高產(chǎn)品種岡優(yōu)725、岡優(yōu)527、Ⅱ優(yōu)838的基礎(chǔ)上，改良整精米率、堊白粒率、直鏈淀粉含量和膠稠度，盡快摘掉三系雜交稻“米難看、飯難吃”的舊帽子?？上驳氖?，達(dá)到國頒三級甚至二級標(biāo)準(zhǔn)的秈稻品種正在不斷推出。

2.著力培育超高產(chǎn)新品種 保障糧食安全始終是農(nóng)業(yè)的頭等大事。四川水稻種植面積、總產(chǎn)量在糧食作物中穩(wěn)居首位，且居全國前列，水稻的豐歉直接關(guān)系到全省糧食的豐歉，抓住水稻就抓住了我省糧食的大頭。四川每年育成的水稻品種多，但一般性品種多，突破性品種少。要充分挖掘優(yōu)良高產(chǎn)基因，培育比現(xiàn)有對照增產(chǎn)8.0%以上、高產(chǎn)攻關(guān)田達(dá)到900kg/畝的超級水稻新品種。其主要育種策略是構(gòu)建理想株型，即穗重與穗數(shù)兼顧、大穗與高結(jié)實率兼顧、抗倒與高生物學(xué)產(chǎn)量兼顧。

3.著力培育抗旱水稻新品種 在四川省水稻生產(chǎn)中，水資源短缺問題突出地表現(xiàn)為季節(jié)性干旱（春旱、夏旱和伏旱）和區(qū)域性（川中丘陵地區(qū)、盆周山區(qū)淺丘區(qū)）干旱。季節(jié)性干旱主要表現(xiàn)為缺水育秧、等雨移栽、抽穗開花期高溫干旱；區(qū)域性干旱主要集中在川中丘陵區(qū)，該區(qū)域常年種植水稻67萬hm2以上，年水稻產(chǎn)量近600萬t，是四川主要的水稻產(chǎn)區(qū)。抗旱品種的選擇應(yīng)在兩種條件下進(jìn)行：一是水肥充足的灌溉條件，有利于產(chǎn)量潛力的表達(dá)和提高選擇效率；二是在自然干旱條件下進(jìn)一步鑒定從最適環(huán)境中選擇的材料的抗旱性，抗旱性的鑒定環(huán)境必須與服務(wù)地區(qū)的干旱類型及程度相似。其主要育種策略是充分利用生物技術(shù)挖掘抗旱基因，加強室內(nèi)和田間雜交稻抗旱性狀快速準(zhǔn)確鑒定，選育出高產(chǎn)與耐旱有機結(jié)合的新品種。

4.關(guān)于四川發(fā)展粳稻的問題 由于粳稻的米質(zhì)較好，因此在四川的稻米市場上，粳稻米占有較大的比重。最近幾年，我省有個別單位和課題組在從事粳稻育種，但均處于起步階段；在我省高海拔地區(qū)，有零星粳稻種植，在地震災(zāi)后對口援建中，從江蘇引進(jìn)了粳稻品種并在低海拔地區(qū)進(jìn)行了小面積種植。由于在四川粳稻灌漿期間的氣候條件限制，導(dǎo)致堊白率較高，商品品質(zhì)不高，比不上東北粳稻米質(zhì)。那么，在四川發(fā)展粳稻上有沒有前景？有關(guān)專家認(rèn)為，粳稻產(chǎn)量一般能達(dá)到500～600kg/畝，通過育種技術(shù)，選育出適應(yīng)四川氣候，能顯著降低堊白率的粳稻品種，并做好布局規(guī)劃，還是有很好的發(fā)展前景。

四、現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)迎來了難得的發(fā)展機遇

2011年4月，國務(wù)院出臺了《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》，將農(nóng)作物種業(yè)提升到國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)的高度。同年5月，國務(wù)院又召開了全國現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)工作會議，回良玉副總理出席并做了重要講話，對發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)作出了全面部署。

與會專家對“關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見”進(jìn)行了熱烈的討論，特別是幾位院士發(fā)表了真切的意見。大家認(rèn)為農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，農(nóng)作物種業(yè)又是農(nóng)業(yè)的核心產(chǎn)業(yè)，意見的出臺必將推動我國種業(yè)全面發(fā)展，進(jìn)一步提高其在國際上的核心競爭力?！靶纬梢云髽I(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、資本為紐帶的利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的農(nóng)作物種業(yè)科技創(chuàng)新模式”是我國種業(yè)發(fā)展的方向，但應(yīng)當(dāng)采取有序規(guī)范、穩(wěn)步推進(jìn)的原則?？蒲性核透咝ＲプC遇，發(fā)揮自身優(yōu)勢，大力開展農(nóng)作物種業(yè)基礎(chǔ)性公益性研究，進(jìn)一步增強農(nóng)作物種業(yè)服務(wù)能力；同時，建議政府加大對農(nóng)作物育種基礎(chǔ)性、公益性研究的投入，并引導(dǎo)和鼓勵種子企業(yè)按一定比例投入到種業(yè)原始創(chuàng)新上。由于科研院校今后將主要開展種業(yè)公益性研究，因此，要更加重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，一方面國家要加大知識產(chǎn)權(quán)執(zhí)法力度；另一方面科研院校自身要做好材料及其產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，不斷提高種業(yè)原始創(chuàng)新水平和單位自身發(fā)展的能力。