廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院常規(guī)水稻育種60年：成就與展望

何秀英，周少川，劉志霞，劉傳光

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣東省水稻育種新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640）

水稻是我國最重要的糧食作物，我國一半以上的人口以稻米為主食。廣東是我國13個(gè)糧食主產(chǎn)省份之一，是我國重要的華南雙季稻區(qū)，水稻種植以秈稻為主，年播種面積189.3萬 hm2，占全省糧食播種面積的75.5%。選育和種植常規(guī)水稻是廣東的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與特色，當(dāng)前全年種植面積約占水稻播種面積的45%左右，長期以來為廣東水稻生產(chǎn)的重要組成部分。廣東常規(guī)水稻品種的改良?xì)v史悠久，最早可追溯到新中國成立前的20世紀(jì)20年代，丁穎在廣東省主持籌建中山大學(xué)稻作試驗(yàn)場(chǎng)，即廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所的前身，從此拉開了廣東省水稻品種改良工作的序幕［1］。1930年丁穎教授利用廣州市郊犀牛尾的多年生普通野生稻自然雜種材料，育成世界上第一個(gè)具有野生稻血緣的新品種中山1號(hào)，由此衍生出多個(gè)華南地區(qū)當(dāng)家品種，在生產(chǎn)上應(yīng)用長達(dá)半個(gè)多世紀(jì)，為水稻育種史上所罕見［2］。新中國成立后，廣東常規(guī)水稻品種改良經(jīng)歷了地方品種評(píng)審、高稈品種改良、矮化育種、高產(chǎn)抗病育種、優(yōu)質(zhì)稻育種、超級(jí)稻育種及生物技術(shù)育種等發(fā)展過程［3］。其中，最為突出的成就是由矮化育種帶來糧食產(chǎn)量的大幅度提高，為國際水稻育種界所矚目。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所是水稻矮化育種的發(fā)源地、也是廣東水稻研究的最主要力量，自矮化育種起，率先在全國開展優(yōu)質(zhì)稻、超級(jí)稻育種，常規(guī)水稻育種在全國處于領(lǐng)先的技術(shù)水平，先后育成了多個(gè)種植面積超千萬畝的常規(guī)水稻品種，為廣東乃至全國糧食生產(chǎn)作出了突出貢獻(xiàn)。2020年是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院建院60周年，也是自1930年丁穎成立中山大學(xué)稻作試驗(yàn)場(chǎng)以來90周年，作為廣東農(nóng)業(yè)重要工作的常規(guī)水稻育種，本文將分歷史、傳承與展望進(jìn)行闡述，回顧老一輩科學(xué)家創(chuàng)造的輝煌歷史，展望新時(shí)期常規(guī)水稻育種的方向。

1 常規(guī)水稻育種的輝煌歷史

1.1 矮化育種引領(lǐng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展史上第一次綠色革命

千百年來，我國南方水稻產(chǎn)區(qū)都是種植高稈品種，每遇臺(tái)風(fēng)暴雨，就因嚴(yán)重倒伏而減產(chǎn)。為了培育抗倒伏水稻品種，20世紀(jì)50年代中后期，廣東開始應(yīng)用雜交育種的方法開展矮化育種研究。在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃耀祥、黃繼芳的領(lǐng)導(dǎo)下，首先選用矮稈品種矮仔占分別與早秈高稈品種廣場(chǎng)13、江南1224、夏至白18進(jìn)行雜交，于1959年相繼育成廣場(chǎng)矮、江南矮、夏至矮等矮稈新品種推廣應(yīng)用。其中廣場(chǎng)矮矮稈、抗倒、高產(chǎn)，南方稻區(qū)累計(jì)種植面積很快達(dá)66.7萬hm2以上，標(biāo)記著我國水稻矮化育種取得突破性成功［4］。廣場(chǎng)矮是世界上第一個(gè)通過人工雜交育成的水稻矮稈良種，開創(chuàng)了水稻矮化育種的先河，比國際水稻研究所（IRRI）1966年育成的、被稱為“奇跡稻”的IR8號(hào)早了7年［5］。在水稻科學(xué)研究上，它是水稻育種史上一項(xiàng)劃時(shí)代的重要成就。

1960年代，廣東省各地掀起選育推廣矮稈良種的熱潮，選育推廣的水稻良種均為矮稈（株高＜99 cm）或半矮稈（株高100～109 cm），并影響到全國。黃耀祥和他的育種團(tuán)隊(duì)相繼育成了早秈中熟矮稈品種珍珠矮（1961年）、早秈早熟矮稈品種廣解9號(hào)（1964年）和廣陸矮4號(hào)（1966年）、晚秈中熟矮稈品種廣秋矮（1963年）、早晚兼用型品種廣二矮（1963年）等，逐步實(shí)現(xiàn)了矮稈品種的熟期配套。其中珍珠矮矮稈密節(jié)、根系發(fā)達(dá)、耐肥抗倒、結(jié)實(shí)性好、適應(yīng)性廣的良種，在廣東省年推廣最大面積（1975年）達(dá)113.7萬hm2，從20世紀(jì)60年代初期至70年代中期，珍珠矮一直是廣東省最主要的早稻當(dāng)家品種。廣陸矮4號(hào)屬早熟早秈品種，在長江流域雙季早稻區(qū)表現(xiàn)中熟至遲熟、適應(yīng)性廣、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，70年代后期至80年代前期在南方稻區(qū)的年推廣面積均在120萬～133.3萬hm2，累計(jì)推廣面積達(dá)1 713萬hm2。廣陸矮4號(hào)應(yīng)用范圍之廣、種植面積之大、生產(chǎn)利用時(shí)間之長為我國矮稈常規(guī)品種之冠。

1978年廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“水稻矮化育種成果”獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。矮化育種有效解決了長期以來農(nóng)民渴望解決的水稻倒伏減產(chǎn)問題，使水稻每667 m2產(chǎn)量由200～250 kg提高到350～400 kg［5］，產(chǎn)量提高了50%左右，實(shí)現(xiàn)了水稻生產(chǎn)第一次質(zhì)的飛躍，矮化育種被稱為第一次綠色革命，為20世紀(jì)70年代中期被譽(yù)為第二次綠色革命的雜交水稻的研究與成功應(yīng)用奠定了十分重要的基礎(chǔ)。水稻矮化育種不僅促進(jìn)糧食大幅度增產(chǎn)，解決人民的溫保問題做出了重大貢獻(xiàn)，而且使我國在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，并成為水稻育種的強(qiáng)國［6］。黃耀祥院士被國際水稻研究所稱為“半矮稈水稻之父”。

1.2 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種在全國大面積推廣應(yīng)用

從20世紀(jì)70年代初期到80年代是矮稈常規(guī)稻更新階段。以改良株型、增強(qiáng)抗性、提高產(chǎn)量為目標(biāo)，廣東常規(guī)育種進(jìn)一步發(fā)展，為生產(chǎn)上品種更迭提供了一批高產(chǎn)、抗病良種。先后育成并推廣的代表性品種有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種桂朝2號(hào)、青二矮、雙谷矮、雙桂1號(hào)、雙桂36、特青2號(hào)等，抗稻瘟病品種窄葉青8號(hào)、新青矮、朝陽早18等，抗白葉枯病品種二白矮、秋二矮、秋谷矮、桂陽矮121等。此時(shí)期選育的高產(chǎn)品種，穗數(shù)和穗重的結(jié)合達(dá)到了較高水平，每667 m2產(chǎn)量一般為500 kg左右，其中桂朝2號(hào)在云南省定川縣作中稻種植時(shí)，每667 m2最高產(chǎn)量達(dá)1 045.4 kg，創(chuàng)造了全國水稻單產(chǎn)最高紀(jì)錄。桂朝2號(hào)不僅產(chǎn)量高，而且稻米非常適合用于米粉加工，云南過橋米線主要是利用桂朝2號(hào)大米加工的［7］。桂朝2號(hào)在南方稻區(qū)的種植面積累計(jì)1 200萬hm2以上。雙桂1號(hào)比桂朝2號(hào)遲熟4～5 d，分蘗力強(qiáng)，前期叢生快長，耐肥抗倒，適應(yīng)性廣，無論在沿海沙圍田、沿江沖積土，還是丘陵、山區(qū)的坑田、梯田均可栽培，抗白葉枯病及稻瘟病比桂朝2號(hào)強(qiáng)［8］，推廣面積達(dá)331.6萬hm2。特青2號(hào)為半矮稈早長的高產(chǎn)品種，適應(yīng)性廣，早、中、晚兼用，其高產(chǎn)潛力較桂朝2號(hào)、雙桂1號(hào)又前進(jìn)了一大步，1986、1987年在廣東省潮陽縣作雙季晚造種植，每667 m2最高產(chǎn)量達(dá)825.2 kg，比當(dāng)時(shí)生產(chǎn)上推廣的三系雜交稻汕優(yōu)63產(chǎn)量還高。在美國連續(xù)多年生產(chǎn)試驗(yàn)，特青2號(hào)比美國生產(chǎn)上對(duì)照種Lemont每667 m2增產(chǎn)150 kg以上，增產(chǎn)極顯著，在我國南方稻區(qū)累計(jì)推廣92.9萬hm2。桂朝2號(hào)、特青2號(hào)等已成為國際水稻高產(chǎn)育種的骨干親本［9］?？沟疚敛∑贩N窄葉青8號(hào)［10］在廣東省內(nèi)外累計(jì)種植面積達(dá)331.6萬hm2，抗白葉枯病品種二白矮［11］推廣面積達(dá)140.7萬hm2，是20世紀(jì)70年代以來華南晚秈推廣面積最大、應(yīng)用時(shí)間最長的品種。

1.3 優(yōu)質(zhì)稻育種在我國處于領(lǐng)先地位

廣東省優(yōu)質(zhì)稻育種在全國處于領(lǐng)先地位，早在20世紀(jì)70年代全國水稻育種仍然以產(chǎn)量為主要攻關(guān)目標(biāo)時(shí)，廣東就已開始了優(yōu)質(zhì)稻育種，選育了一批特一、二級(jí)出口優(yōu)質(zhì)品種。如1966年育成的水稻品種雙竹占，又叫“江西絲苗”，稻米品質(zhì)優(yōu)良，在廣東、江西累計(jì)種植面積達(dá)100萬hm2，曾被列為廣東省主要出口優(yōu)質(zhì)米品種［12］。80年代中期起，隨著改革開放和糧食市場(chǎng)放開，廣東及時(shí)調(diào)整水稻育種目標(biāo)，從高產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詢?yōu)質(zhì)、高產(chǎn)為目標(biāo)，拉開了我國優(yōu)質(zhì)稻育種的序幕。先后育成一批優(yōu)質(zhì)稻品種并在華南稻區(qū)推廣應(yīng)用，其中代表性品種有七山占、七桂早25、粳秈89、粵香占、秈小占、七絲占、豐華占、粵晶絲苗2號(hào)、黃華占、豐美占［13］等。

七山占稻米外觀品質(zhì)為早造一級(jí)、晚造特二級(jí)［14］，后期耐寒性較強(qiáng)，熟色好，稻瘟病抗性較強(qiáng)，抗白葉枯病，1991、1992年分別通過廣東、海南品種審定，至2009年累計(jì)推廣面積達(dá)132.7萬hm2。粵香占是應(yīng)用復(fù)合雜交方法育成的一個(gè)早造稻米外觀品質(zhì)一級(jí)的香稻品種［15］，1998、2000年分別通過廣東省和國家品種審定，并成為廣東省和華南稻區(qū)早稻對(duì)照種，至2019年廣東省累計(jì)推廣面積達(dá)100.3萬hm2，當(dāng)前廣東省每年仍有1.3萬hm2種植。優(yōu)質(zhì)稻新品種豐華占［16］，稻米外觀品質(zhì)鑒定為早造一級(jí)至特二級(jí)，中抗稻瘟病，抗白葉枯病、且抗白背飛虱，2002年通過廣東省品種審定，2003年通過國家品種審定，入選2003年國家農(nóng)業(yè)科技跨越計(jì)劃，累計(jì)推廣面積61.3萬hm2?；浘Ыz苗2號(hào)早造米質(zhì)達(dá)國優(yōu)2級(jí)［17］，高抗稻瘟病、中抗白葉枯病，2008—2011年連續(xù)4年成為廣東省唯一年種植面積達(dá)6.7萬hm2以上的品種，2011年種植面積達(dá)11.3萬hm2，成為廣東省種植面積最大的常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種，曾被列為農(nóng)業(yè)部、廣東省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種以及廣東省區(qū)試對(duì)照種。廣東省的優(yōu)質(zhì)稻品種除滿足本地消費(fèi)外，還作為優(yōu)質(zhì)稻米出口港澳和東南亞市場(chǎng)，同時(shí)也作為種質(zhì)應(yīng)用于全國優(yōu)質(zhì)稻改良。

1.4 率先在全國開展超級(jí)稻育種研究

1995年，黃耀祥院士與楊守仁教授分別向農(nóng)業(yè)部建議設(shè)立“中國超級(jí)稻研究計(jì)劃”，1996年我國啟動(dòng)了超級(jí)稻項(xiàng)目，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所是我國超級(jí)稻育種的發(fā)起和承擔(dān)單位之一，主動(dòng)承擔(dān)了農(nóng)業(yè)部跨世紀(jì)《新曙光計(jì)劃》重大科技攻關(guān)項(xiàng)目——中國超級(jí)稻研究，率先在全國開展超級(jí)稻育種研究。1999年，黃耀祥帶領(lǐng)育種團(tuán)隊(duì)通過“根深、早長”的高產(chǎn)耐肥新株型塑造，利用早長超高產(chǎn)種質(zhì)，成功育成了第一代產(chǎn)量潛力每667 m2超700 kg的優(yōu)質(zhì)、超高產(chǎn)品種勝泰1號(hào)［18］。迄今，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所育成了20個(gè)品種通過農(nóng)業(yè)部超級(jí)稻品種認(rèn)定，占同期我國超級(jí)稻品種總數(shù)的15.39%、廣東省超級(jí)稻品種總數(shù)的74.07%。超級(jí)稻累計(jì)推廣種植達(dá)330多萬hm2，積極推動(dòng)了廣東乃至全國水稻產(chǎn)量提升和國家糧食產(chǎn)量連年增產(chǎn)。

在20個(gè)認(rèn)定的超級(jí)稻品種中，桂農(nóng)占、合美占、玉香油占、金農(nóng)絲苗是應(yīng)用華南秈型常規(guī)超級(jí)稻育種技術(shù)理論育成的常規(guī)超級(jí)稻，連續(xù)多年被國家或省列為主導(dǎo)品種，占全國確認(rèn)的秈型常規(guī)超級(jí)稻總數(shù)的50%。其中桂農(nóng)占是多穗廣適性超級(jí)稻，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性突出，在2002、2003年晚造參加省區(qū)試，比對(duì)照種粳秈89分別增產(chǎn)15.6%和7.29%，增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平，外觀品質(zhì)鑒定為晚造二級(jí)［19］；玉香油占是大穗廣適型超級(jí)稻，香稻品種，耐旱耐鹽、抗稻虱，為當(dāng)前廣東省早造中遲熟組區(qū)試對(duì)照種［20］；合美占豐產(chǎn)性突出，在廣東省區(qū)試中產(chǎn)量比對(duì)照種粵香占增產(chǎn)極顯著，早造米質(zhì)達(dá)省標(biāo)優(yōu)質(zhì)3級(jí)［21］；金農(nóng)絲苗豐產(chǎn)性好，廣東晚造米質(zhì)鑒定為國標(biāo)和省標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)［22］。2019年由桂農(nóng)占、合美占、玉香油占、金農(nóng)絲苗為核心品種申報(bào)的“華南優(yōu)質(zhì)常規(guī)超級(jí)稻新品種培育與應(yīng)用”獲廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，該成果為廣東省糧食安全和科技進(jìn)步發(fā)揮了重要作用。

1.5 水稻生態(tài)育種理論科學(xué)體系及豐碩成果

自1960年代起，在矮化育種成功的基礎(chǔ)上，黃耀祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)水稻育種理論和育種方法進(jìn)行研究總結(jié)，研究提出生態(tài)育種理論科學(xué)體系，以株型育種為核心，沿著矮化、叢生、早生快長、早長根深、穗大粒多、光合勢(shì)強(qiáng)等目標(biāo)，逐步把矮化育種推向前進(jìn)［23-24］。20世紀(jì)80年代，黃耀祥研究提出了“組群篩選法”［25］，此法的設(shè)計(jì)概要是：在評(píng)選出優(yōu)良組合的基礎(chǔ)上，于F2盡量選拔綜合性狀優(yōu)良的個(gè)體，每株采收一穗，一個(gè)組合選取的穗數(shù)株數(shù)百至數(shù)千不等，然后于F3種植成穗系，并從中選擇株高、熟期、莖葉形態(tài)的穗粒性狀表現(xiàn)基本穩(wěn)定的系統(tǒng)，分區(qū)全收種子，到F4進(jìn)行生產(chǎn)力測(cè)定，而對(duì)尚有分離的優(yōu)良穗系則仍作單株選擇。此法克服了系譜法易于造成選擇誤差以及混合法易受生長競(jìng)爭(zhēng)或難于及早選拔穩(wěn)定系統(tǒng)的缺點(diǎn)，選擇效率高，成效明顯。但此法工作量大，宜應(yīng)用于少數(shù)重點(diǎn)組合后代的處理。之后繼續(xù)提出水稻半矮稈“早長”超高產(chǎn)株型模式［26］、“兩源并舉組群篩選育種新方法”［27］等育種方法。

應(yīng)用以上育種方法，迄今廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所育成種植面積累計(jì)超千萬畝的常規(guī)水稻品種23個(gè)，包括廣場(chǎng)13、廣場(chǎng)矮、珍珠矮、二九矮、廣秋矮、廣解9號(hào)、雙竹占、廣陸矮4號(hào)、廣塘矮、青二矮、窄葉青8號(hào)、二白矮、桂朝2號(hào)、雙谷矮、雙桂1號(hào)、雙桂36、特青2號(hào)、雙朝25、珍桂矮1號(hào)、七山占、特三矮2號(hào)、粵香占、黃華占等。這些品種在廣東省內(nèi)外推廣產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益，均先后獲得全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、國家和廣東省的科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)或發(fā)明獎(jiǎng)。例如，“早造良種桂朝2號(hào)、桂朝1號(hào)”1979年獲農(nóng)業(yè)部技術(shù)改進(jìn)一等獎(jiǎng)、“早造良種青二矮、廣解九號(hào)”1979年獲廣東省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、“早中晚兼用從生快長類型秈稻新品種雙桂1號(hào)的育成及期特性研究”1984年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗早晚兼用水稻新品種七山占”1995年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)、“特高產(chǎn)水稻新品種特青2號(hào)的育成及其種性研究”1990年獲農(nóng)業(yè)部技術(shù)改進(jìn)二等獎(jiǎng)、“水稻半矮稈‘早長’超高產(chǎn)株型模式和第三代超高產(chǎn)品種‘勝優(yōu)’的育成”1997年獲國家發(fā)明二等獎(jiǎng)、“高收獲指數(shù)型優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻新品種粵香占的選育應(yīng)用及特性研究”2001年獲廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、“早中晚兼用型廣適性優(yōu)質(zhì)稻新品種黃華占的選育及其應(yīng)用”2016年獲廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

2 常規(guī)水稻育種輝煌歷史的傳承

廣東常規(guī)水稻育種在丁穎、黃耀祥院士、黃繼芳、陳璞華、陳順佳、吳進(jìn)義、董群鎧、柯葦、繆若維、徐炎康、劉麗嫻、張俊英、江雁芳、廖耀平等老一輩科學(xué)家“以農(nóng)立國，振興中華”、“興國為懷，兩論引路；構(gòu)想實(shí)踐，不斷創(chuàng)新”（黃耀祥座右銘）的努力下創(chuàng)造了舉世矚目的輝煌成就。2019年是矮化育種取得成功60周年，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院舉辦了“水稻矮化育種60周年紀(jì)念暨廣東水稻產(chǎn)業(yè)科技大會(huì)”［28］，以紀(jì)念農(nóng)科先賢的實(shí)際行動(dòng)，激勵(lì)全省農(nóng)業(yè)科技工作者傳承和弘揚(yáng)老一輩科學(xué)家甘于吃苦、為國為民的精神，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、開拓創(chuàng)新的科研精神。“一甲子孜孜追求，新時(shí)代再譜新篇”。隨著國家農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的調(diào)整、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，以及人民對(duì)稻米消費(fèi)需求的改變，廣東水稻科研在老一輩科學(xué)家創(chuàng)造的輝煌歷史的基礎(chǔ)上，當(dāng)代水稻科研工作者對(duì)廣東優(yōu)勢(shì)和特色的常規(guī)水稻，肩負(fù)著傳承與發(fā)展的歷史使命。

當(dāng)前，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所仍是廣東常規(guī)水稻育種研究的最主要力量，從事常規(guī)水稻育種的研究室有4個(gè)，分別從超級(jí)稻育種、優(yōu)質(zhì)稻育種、抗病育種、功能稻育種等方向開展創(chuàng)新研究，育成的常規(guī)品種推廣面積占全省常規(guī)水稻種植面積的62.4%、占全省常規(guī)水稻主導(dǎo)品種的87.5%。其中，粵農(nóng)絲苗［29］、粵禾絲苗［30］米質(zhì)達(dá)國標(biāo)優(yōu)質(zhì)二級(jí)，抗病抗逆性強(qiáng)，豐產(chǎn)性好，分別通過廣東、廣西、湖北等省審定，是當(dāng)前廣東省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種和大面積種植的常規(guī)水稻，已在湖南、湖北、江西、安微等南方稻區(qū)試種推廣。美香占2號(hào)［31］連續(xù)獲得第一、第二屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)，作為主導(dǎo)品種，是廣東省絲苗米現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園主要用種，廣東省年種植面積9.9萬 hm2以上，是當(dāng)前種廣東植面積最大的常規(guī)水稻品種。五山絲苗［32］豐產(chǎn)性較好，米質(zhì)達(dá)國標(biāo)優(yōu)質(zhì)二級(jí)，高抗稻瘟病、中抗白葉枯病，作為主導(dǎo)品種，在廣東省年種植面積4萬hm2以上，作為雜交恢復(fù)系，組配了雜交稻組合荃優(yōu)絲苗［33］、晶兩優(yōu)534［34］等，應(yīng)用前景廣闊。近年來，在功能稻品種選育方面取得較好進(jìn)展，育成南紅1號(hào)［35］等多個(gè)有色稻品種通過審定，育成絲苗型低谷蛋白品種益腎香絲苗、巨胚水稻巨胚黑糯1號(hào)等已申報(bào)植物新品種權(quán)。在絲苗型香稻品種選育方面，2020年選育的粵香430、19香、南晶香占、莉香占等通過了廣東省首批常規(guī)香稻品種審定。

3 常規(guī)水稻育種的發(fā)展與展望

3.1 以改良食味品質(zhì)、創(chuàng)建產(chǎn)品牌為目標(biāo)，培育廣東絲苗米新品種

2017年的中央1號(hào)文明確提出，水稻產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，就是發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻。廣東絲苗米是我國優(yōu)質(zhì)秈稻的典型代表，該類型品種谷粒細(xì)長、米粒晶瑩透明、腹心白少、米飯軟滑可口，深受消費(fèi)者喜愛［36］，在港澳及國際市場(chǎng)上享有較高聲譽(yù)。在我國水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提質(zhì)增效轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，廣東提出重新振興廣東絲苗米傳統(tǒng)特色品牌，并在省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳的指導(dǎo)下，成立了廣東絲苗米產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，提出“世界水稻看中國、全球秈米看絲苗”的品牌創(chuàng)建與宣傳，以提升廣東省水稻產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。為了促進(jìn)優(yōu)質(zhì)食味品種的選育和發(fā)展，2018年廣東省區(qū)試設(shè)立了香稻組，以美香占2號(hào)為對(duì)照種，同時(shí)廣東絲苗米聯(lián)盟制定了“廣東絲苗米品種標(biāo)準(zhǔn)”——糙米長寬比≥3.5，直鏈淀粉含量13%～19%，米飯軟硬適中，有香味［37］。大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)、培育壯大廣東優(yōu)質(zhì)絲苗米品牌已列入“廣東省發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與食品種戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)計(jì)劃（2021—2025）”。因此，以改良食味品質(zhì)、創(chuàng)建品牌為目標(biāo)，培育廣東絲苗米新品種將是“十四五”廣東水稻育種攻關(guān)的重點(diǎn)。

3.2 以保障糧食安全為主要目標(biāo)，選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水稻新品種

廣東既是糧食的主產(chǎn)區(qū)也是最大的糧食主銷區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年廣東省常住人口為1.15億人，是我國人口最多的省份，但人均耕地面積卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均數(shù)，糧食自給率僅35%左右，糧食缺口大。水稻是廣東最重要的糧食作物，據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳統(tǒng)計(jì)（http://dara.gd.gov.cn/cxxsfx/content/post_2894942.html），2019年全省糧食總產(chǎn)量1 241萬t，其中稻谷1 075.1萬t，占全省糧食總產(chǎn)量的86.6%。近年來廣東省糧食供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革持續(xù)深入推進(jìn)，常規(guī)稻優(yōu)質(zhì)率提升0.7%。要滿足糧食的有效供給，提高水稻單位面積產(chǎn)量是重要的途徑。2020年世界新冠疫情、洪澇與旱災(zāi)頻發(fā)，世界糧食生產(chǎn)和貿(mào)易面臨極大挑戰(zhàn)。為響應(yīng)國家號(hào)召，廣東省2020年糧食種植面積計(jì)劃增加3.33萬hm2以上，千方百計(jì)擴(kuò)大早稻和糧食生產(chǎn)面積。端牢中國飯碗，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)行穩(wěn)致遠(yuǎn)，就要做到藏糧于地、藏糧于技。從廣東水稻生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面，品種是水稻產(chǎn)業(yè)的最核心技術(shù)，一粒種子可以改變一個(gè)世界，因此，以保障糧食安全為主要目標(biāo)，選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)用廣的優(yōu)質(zhì)常規(guī)水稻新品種，為應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下廣東及我國糧食安全將起到至關(guān)重要的作用。

3.3 以滿足多元化消費(fèi)需求為目標(biāo)，培育功能營養(yǎng)型水稻新品種

功能性水稻是具有特殊遺傳背景的一類特殊水稻，其胚乳、胚和米糠中含有某些特殊活性物質(zhì)，或者稻米營養(yǎng)組份與普通稻米存在顯著差異，具有保健和輔助治療的功效，能夠調(diào)節(jié)人體生理功能，可以滿足特定人群的疾病輔助治療、養(yǎng)生與保健等需求。例如，高抗性淀粉稻米可降低糖尿病患者血糖濃度；低谷蛋白稻米供腎病患者作主糧可調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝，減少腎臟代謝壓力；高γ-氨基丁酸（簡(jiǎn)稱GABA）巨胚稻可降血壓；富含花青素或黃酮類物質(zhì)的有色稻米（黑米或紅米）適于體質(zhì)虛弱者增強(qiáng)免疫力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，食療、藥膳的養(yǎng)生保健觀念日益增強(qiáng)，對(duì)功能性、營養(yǎng)專用稻米的需求日益增加。例如，有色稻米已成為我國普通百姓日常養(yǎng)生保健的重要食品，有色稻米的開發(fā)在我國水稻產(chǎn)業(yè)中已占據(jù)重要地位。因此，為滿足人民對(duì)稻米多元化消費(fèi)的需求，培育高抗性淀粉、低谷蛋白、高GABA、富鐵/鋅、高Vc等功能營養(yǎng)型水稻新品種具有巨大的市場(chǎng)潛力。

3.4 抗病蟲、耐鹽堿及適宜輕簡(jiǎn)化種植的綠色高效水稻新品種選育

廣東高溫高濕的氣候生態(tài)特點(diǎn)特別有利于病蟲害的發(fā)生和流行，稻瘟病、白葉枯病、細(xì)條病、稻飛虱等是當(dāng)前廣東水稻最主要的病蟲害。每年因病蟲害造成的糧食損失上億斤，給原本供給緊張的糧食安全帶來隱患。長期的生產(chǎn)實(shí)踐證明，抗病品種的選育及種植是防治這些病蟲害最有效、經(jīng)濟(jì)和綠色的措施。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水稻生產(chǎn)面臨耕地面積銳減，同時(shí)，傳統(tǒng)的種植方式因規(guī)模較小、勞動(dòng)力和農(nóng)資成本快速上漲造成種糧效益低下。如何突破傳統(tǒng)水稻種植生產(chǎn)方式、解決勞動(dòng)力短缺和種糧規(guī)模與效益的問題，成為我國今后水稻產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。相對(duì)于傳統(tǒng)人工和機(jī)械插秧栽培，直播、再生等輕簡(jiǎn)化種植方式更有利于規(guī)?；?、節(jié)省勞動(dòng)力和降低生產(chǎn)成本，能夠更好地滿足現(xiàn)代水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。同時(shí)，沿海灘涂是國家重要的后備耕地資源，進(jìn)一步開發(fā)利用這類土地資源是增加耕地、保障糧食安全的有效途徑。近年來，多個(gè)省份產(chǎn)出的稻米都被查出鎘含量超標(biāo)，引起全社會(huì)對(duì)“鎘大米”的高度關(guān)注，長期食用鎘超標(biāo)的大米將嚴(yán)重威脅人的健康和生命。因此，加強(qiáng)抗病蟲、耐鹽堿、鎘低積累及適宜輕簡(jiǎn)化種植的綠色高效水稻新品種培育是水稻產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。

3.5 發(fā)展現(xiàn)代水稻育種理論，應(yīng)用新技術(shù)提高品種選育效率

在黃耀祥院士提出的生態(tài)育種理論科學(xué)體系的基礎(chǔ)上，近年來，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所相繼提出華南雙季超級(jí)稻的動(dòng)態(tài)株型［38］、水稻核心種質(zhì)育種［39］、高收獲指數(shù)型育種［40］等現(xiàn)代水稻理論體系，用于探索和指導(dǎo)水稻育種實(shí)踐。例如，通過對(duì)華南雙季超級(jí)稻的動(dòng)態(tài)株型特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與歸納分析，對(duì)苗期、分蘗盛期、幼穗第2次枝梗原基分化期、始穗期和成熟期5個(gè)發(fā)育時(shí)期的動(dòng)態(tài)株型性狀選擇提出量化指標(biāo)值，形成華南雙季超級(jí)秈稻動(dòng)態(tài)株型育種理論體系。在對(duì)廣東省水稻育種系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了黃華占系列11級(jí)核心種質(zhì)、美香占2號(hào)系列7級(jí)核心種質(zhì)和五山絲苗系列7級(jí)核心種質(zhì)，創(chuàng)建水稻核心種質(zhì)育種理論和材料體系。收獲指數(shù)的提高是水稻產(chǎn)量提高的主要因素，水稻高收獲指數(shù)育種理論是動(dòng)態(tài)、平衡發(fā)展的育種新理論，第一代高收獲指數(shù)品種粵香占是在已有生物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高收獲指數(shù)，新一代高收獲指數(shù)品種粵農(nóng)絲苗、粵禾絲苗等是在保持高收獲指數(shù)前提下增加生物產(chǎn)量。過去10多年，隨著水稻全基因組測(cè)序、生物信息學(xué)和基因組學(xué)的快速發(fā)展，水稻育種已經(jīng)開始進(jìn)入分子水平的精準(zhǔn)化育種時(shí)代。水稻的基因組學(xué)和功能基因組學(xué)研究積累了豐富的數(shù)據(jù)，一大批控制水稻重要農(nóng)藝性狀的基因已經(jīng)被克隆，并廣泛應(yīng)用于育種。未來，應(yīng)用分子標(biāo)記、基因編輯、航天物理誘變技術(shù)及多組學(xué)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)將可有效地提高水稻品種選育效率，進(jìn)一步發(fā)展分子育種技術(shù)、表型組學(xué)技術(shù)等新的育種理論體系。