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周少川：核心種質(zhì)育種理論引領(lǐng)中國優(yōu)質(zhì)稻發(fā)展
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(huì)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(bào)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(shì)。
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(shì)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(tuán)隊(duì)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(hào)”開始，到2021年育成“雙黃占”，三十多年來，周少川團(tuán)隊(duì)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(hào)”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(zhǎng)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(jì)推廣面積超1.65億畝，創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益超過420億元，還在印度、印度尼西亞、越南和莫桑比克實(shí)現(xiàn)大面積產(chǎn)業(yè)化。
美香占2號(hào)連續(xù)三屆斬獲全國優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)，是廣東絲苗米的標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)照品種。
據(jù)周少川介紹，美香占2號(hào)在培育時(shí)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(chǎng)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(jì)，2019年、2020年美香占2號(hào)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(hào)”累計(jì)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(tuán)隊(duì)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(gè)。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?！叭A占”及“五山絲苗”堪稱“最?；謴?fù)系”。
好品種創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)中國水稻研究所統(tǒng)計(jì)，周少川團(tuán)隊(duì)以豐八占為起點(diǎn)的?；旨嬗眯秃诵姆N質(zhì)至今已衍生320多個(gè)常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種和1000個(gè)雜交稻組合，累計(jì)推廣面積3.487億畝。
種大米也能“高大上”
“最?！眱?yōu)質(zhì)稻背后的育種理論
為何周少川團(tuán)隊(duì)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?！敝苌俅ū硎?，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?jī)?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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)已累計(jì)培育出11級(jí)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(jí)、2級(jí)到優(yōu)質(zhì)1級(jí)、從沒有香味到具有香味，從不抗病到抗病，從不恢復(fù)到強(qiáng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、恢復(fù)的統(tǒng)一。
論壇現(xiàn)場(chǎng)
周少川介紹，一個(gè)個(gè)的核心種質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)個(gè)“元件”，海量的育種實(shí)踐將水稻的全基因組切割成系列元件，使用一個(gè)元件就相當(dāng)于實(shí)用化一個(gè)元件實(shí)體。使用元件的好處是，可重復(fù)利用，縮小文本的存儲(chǔ)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?！敝苌俅◤?qiáng)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(jìng)爭(zhēng)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(fèi)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(dòng)中國稻米實(shí)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(yáng)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(dòng)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?！敝苌俅ㄕf。
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(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了美香占2號(hào)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?！拔磥淼牡久桩a(chǎn)業(yè)，勢(shì)必向大健康產(chǎn)業(yè)的方向發(fā)展，產(chǎn)值也將有一個(gè)大的飛躍！”
周少川還建議構(gòu)建由科研實(shí)體與產(chǎn)業(yè)實(shí)體無縫聯(lián)結(jié)的創(chuàng)新型集團(tuán)公司，集結(jié)優(yōu)秀科技團(tuán)隊(duì)、企業(yè)精英、前瞻性財(cái)團(tuán)，共同承擔(dān)起民族和國家糧食發(fā)展重任。同時(shí)集中力量做好稻米全產(chǎn)業(yè)鏈集團(tuán)，實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向大健康產(chǎn)業(yè)的順利過渡。
專家簡(jiǎn)介：
周少川，廣東省農(nóng)科院水稻所優(yōu)質(zhì)稻育種首席科學(xué)家，二級(jí)研究員，國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審專家，廣東省丁穎科技獎(jiǎng)獲得者。提出并創(chuàng)建了水稻核心種質(zhì)育種理論和材料體系，迄今主持育成優(yōu)質(zhì)稻新品種88個(gè)，合作育成雜交稻組合200個(gè)以上，400次以上通過審定（引種許可），黃華占是我國最大的優(yōu)質(zhì)秈稻品種和21世紀(jì)以來我國水稻最重要的骨干親本之一；美香占2號(hào)自2015年起成為廣東省最大的水稻品種，是連續(xù)三屆獲得全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)唯一秈稻品種；以第一完成人育成的優(yōu)質(zhì)恢復(fù)系五山絲苗和華占配組的雜交稻組合近年穩(wěn)居我國雜交稻前三位。迄今育成的水稻新品種迄今南方稻區(qū)累計(jì)推廣面積超過6億畝。獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)26項(xiàng)。發(fā)表論文180篇。
