走進廣東省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所(下稱“水稻所”)位于廣州白云區(qū)的實驗基地，映入記者眼簾的是兩幅完全不同的景象：似火的太陽下工作人員正在試驗田里檢查整齊的水稻;一旁的大棚中，一叢叢雜草似的植物養(yǎng)在花盆里，地上已長出薄薄的青苔。

“雖然看著不同，但地里的和盆里的都是水稻。”水稻所首席科學家王豐笑著告訴記者，每一個花盆中都保存著不同的野生稻品種，它們共同組成了全國規(guī)模最大的野生稻種質(zhì)資源圃——國家種質(zhì)廣州野生稻圃。一盆盆看似不起眼的“雜草”，凝結(jié)著數(shù)代育種研究人員的心血，也蘊藏著糧食安全的“密碼”。

“廣東在優(yōu)質(zhì)稻等領域的育種水平處在全國領先地位。”省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳相關(guān)負責人表示。除了秈型常規(guī)稻大規(guī)模用上“廣東芯”，在雜交稻、“海水稻”等領域，廣東也取得了豐碩成果。

新型雜交稻“高產(chǎn)又好吃”

雜交稻產(chǎn)量高，但“卡脖子”的問題是“不好吃”。其中難點就在“水稻雜交三系配套中的不育系”，如何讓不育系同時集成各項優(yōu)質(zhì)特性，成了王豐團隊育種攻關(guān)的課題。

1996年，王豐開始著手研究食味佳、產(chǎn)量高的雜交水稻品種。憑借多年的種植和科研經(jīng)驗，他帶領團隊選定了華南廣泛應用的保持系“博B”與米質(zhì)較好、抗稻瘟病的常規(guī)品種“浙9248”進行雜交，育成聚合了米質(zhì)、抗性和適應性的優(yōu)良保持系。雖然進展喜人，但王豐團隊認為，材料的食味與粒型尚未達到設計的育種目標。因此，團隊再挑選食味外觀較好的優(yōu)良材料“米30”進行復合雜交，使“米30”的優(yōu)良基因進一步與材料聚合，再經(jīng)連續(xù)的回交與轉(zhuǎn)育，終于在2007年培育出優(yōu)質(zhì)不育系“泰豐A”。“將帶有目標性狀基因的不同親本通過分步雜交，逐步使所有目標性狀基因聚合到同一個材料中去，這種方法被稱為分步雜交聚合。”王豐介紹。

此外，為保證新品種在不同種植區(qū)表現(xiàn)良好，可以應對不同地區(qū)的生態(tài)條件和稻田病害，團隊10余年來往返于廣東、江西、湖南等水稻產(chǎn)區(qū)，選擇病害嚴重的地點，對早期世代的育種材料進行往返育種。這樣，“泰豐A”就對各地的病害都產(chǎn)生了良好的抗性。“這種方法被稱為穿梭育種。”王豐解釋道。

分步雜交聚合和穿梭育種兩項技術(shù)的綜合使用，使培育出的“泰豐A”粒型細長、整精米率高、堊白少，實現(xiàn)美觀美味的同時保持了雜交稻高產(chǎn)的優(yōu)勢，畝產(chǎn)較普通稻高10%—20%。同“泰豐A”配套組合的優(yōu)質(zhì)雜交稻，已有42個品種通過國家或省級審定，其中，15個次品種獲國家和省級優(yōu)質(zhì)稻食味鑒評金獎和銀獎。8月30日，王豐領銜的《雜交稻優(yōu)質(zhì)不育系泰豐A的創(chuàng)制與應用》項目斬獲“海大杯”廣東種業(yè)科技創(chuàng)新大比武總決賽冠軍。

分子育種提供全新思路

“泰豐A”的成功，反映出水稻育種的三大主題：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病。然而，新品種的培育成功，不代表此后可以高枕無憂，客觀情況的變化不斷給育種提出新的要求。

比如廣東水稻的主要病害稻瘟病和白葉枯病，一直在不斷變化，因此要求水稻的抗病能力也要跟上。同時，人們的消費理念也在變，以前廣東消費者喜歡顆粒小、口感硬爽的“蝦仔米”，現(xiàn)在口感軟糯的五常大米也廣受歡迎。

外部環(huán)境瞬息萬變，若育種專家預判不準，數(shù)十年辛勞恐付諸東流。近年來分子育種的出現(xiàn)，則為提高育種效率提供了全新思路。

無論是傳統(tǒng)方式育種，還是分子育種，研發(fā)新品種的基因“材料”往往來自野生稻資源。因此，育種開始之前，團隊往往需要跋山涉水，搜羅適合育種的野生稻材料，花費時間可達數(shù)十年。隨著國家種質(zhì)廣州野生稻圃建設的不斷完善，這一情況得到了改善。

目前，國家種質(zhì)廣州野生稻圃已擴建至6.3畝，設置普通野生稻、藥用野生稻、疣粒野生稻及外引野生稻四個保存區(qū)，保存材料超過7000份。“比如，在藥用野生稻區(qū)保存的材料中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)抗稻瘟病和白葉枯病的關(guān)鍵基因。未來，如果病害再發(fā)生變異，我們可以及時利用這些基因，加速育種研發(fā)進程。”王豐說。

此外，在種質(zhì)資源恢復方面，國家種質(zhì)廣州野生稻圃也逐漸發(fā)揮出相應的作用。王豐回憶，團隊在調(diào)研中曾發(fā)現(xiàn)，一些重要的野生稻自然保護區(qū)出現(xiàn)了退化的情況。近年來，通過培養(yǎng)移植野生稻圃中保存的種質(zhì)資源，這些保護區(qū)已經(jīng)逐漸恢復了往日的樣貌。水稻所相關(guān)負責人介紹，“除此之外，保存的種質(zhì)資源在未來還有更多應用場景等待發(fā)掘。”水稻所相關(guān)負責人說。

鹽堿灘涂地有望變良田

不久前，記者在江門臺山市海宴鎮(zhèn)的華僑農(nóng)場看到，一片新綠正覆蓋著往日的荒蕪——3年前，廣東海洋大學教授陳日勝團隊帶來了“海水稻”種子，在這片沿海灘涂上墾造水田，并開展海水稻的選育、試驗與示范等工作。如今，基地內(nèi)海水稻種植面積已達4000畝。

耐鹽堿的“海水稻”研發(fā)，是近年來水稻育種的熱門方向。

海水稻是耐鹽堿水稻的別稱，在鹽堿地、鹽漬地、灘涂上都具有較強的適應性，在鹽分濃度為3‰以上的土壤里仍可正常生長。“普通水稻在鹽度1‰以上的環(huán)境下便難以種植。”陳日勝的助手介紹說。

廣東省灘涂鹽堿地面積達500萬畝，粵西等地的農(nóng)民種植“長毛谷”等耐鹽堿水稻的歷史已逾百年，這為廣東海水稻的研發(fā)提供了得天獨厚的種質(zhì)資源優(yōu)勢。得益于此，廣東耐鹽堿水稻的研究歷經(jīng)近40年，除了陳日勝培育的“海稻86”，還推出了“海割”“海紅稻”“廣紅”等多個農(nóng)家品種。目前，海水稻已可耐受鹽度7‰的環(huán)境，而陳日勝團隊正在培育可以在鹽度12‰的環(huán)境下種植的海水稻。珠江入?？跒┩康暮铀}度通常在10‰之內(nèi)，海水稻種植前景看好。此外，隨著培育出的品種增多，海水稻也在黑龍江等13個省區(qū)進行了種植推廣。

比如石油城市大慶對開發(fā)鹽堿地有補貼，但因沒有收成，農(nóng)民的種植意愿很低。勝君農(nóng)業(yè)科技有限公司承包并改造了4500畝鹽堿地，與陳日勝團隊合作種植海水稻已有3年。該公司總經(jīng)理曲君業(yè)稱，在土地狀況好的鹽堿地上，海水稻的收成今年預計可達到畝產(chǎn)1300斤，“產(chǎn)量有了，土地也改良了，老百姓認可，就會愿意種。”

智庫觀察

“研發(fā)進度”

也要提前儲備

果樹、生豬、作物……在深調(diào)研的過程中，記者發(fā)現(xiàn)，無論什么類型，農(nóng)產(chǎn)品的育種過程總與漫長的時間相伴。從丁穎、黃耀祥開啟中國水稻育種的序幕，到如今高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交稻的誕生，前后已近100年。

水稻一年兩熟，果樹十年掛果，自然規(guī)律無法因人為因素而大幅度改變，這是種業(yè)發(fā)展無法回避的命題。培養(yǎng)水稻“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病”的綜合性狀，要一代而成幾乎不可能。水稻病蟲害情況多變，需針對不同地域、不同情況改良不同品種;人民群眾追求美好生活，對水稻的香型、口感提出了更多要求;更遑論對產(chǎn)量的追求，科研人員正在沖擊一個又一個高峰。

這意味著糧食“芯片”的研發(fā)須臾不可放松。縱觀世界歷史，農(nóng)產(chǎn)品病蟲害發(fā)生時，“亡羊補牢”式的搶救往往收效甚微。19世紀末，葡萄根瘤蚜蟲病席卷歐洲，幾乎摧毀當?shù)鼐d延千年的葡萄酒產(chǎn)業(yè);上世紀中葉，香蕉巴拿馬病導致主流香蕉品種“大麥克”滅絕，全球果農(nóng)遭到沉重打擊。

歷史的教訓告訴我們，農(nóng)作物病害一旦大規(guī)模暴發(fā)，就要盡快推出抗病的新品種。因此，對于糧食作物而言，除了提供資金、技術(shù)、人才支持，提前儲備“研發(fā)進度”非常重要。

多位專家表示，除了市場主流的栽培耕種品種，一些針對特別病害的研究方向，也應該推進至“待完成階段”。這樣，若突然發(fā)生大規(guī)模病害，抗病新品種研發(fā)可迅速完成，及時“補位”，有效避免長時間、大規(guī)模的減產(chǎn)歉收，為國家糧食安全提供支撐。