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周少川：核心種質育種理論引領中國優(yōu)質稻發(fā)展
水稻是我國最大的口糧作物。數(shù)十年來，中國稻米產業(yè)歷經“吃得飽、吃得好、吃得香”三大飛躍，如今已全面進入優(yōu)質化發(fā)展的新階段。
8月19日，以“中國秈米 福澤世界”為主題的2022中國秈米產業(yè)論壇在廣東廣州舉行。會上，廣東省農業(yè)科學院水稻研究所研究員周少川帶來題為《中國優(yōu)質秈稻工程》的報告，詳細介紹了“水稻核心種質育種理論”、優(yōu)質秈稻培育進展及產業(yè)未來發(fā)展趨勢。
大米里有大學問
數(shù)百億元效益背后的優(yōu)質稻
水稻主要分粳米和秈米。2021年，我國稻米產量超2.1億噸，其中秈米占比超過60%。秈稻優(yōu)質化是改革開發(fā)以來我國水稻產業(yè)的大勢所趨。
在廣東省農業(yè)科學院水稻研究所，周少川及其團隊已為培育優(yōu)質秈稻潛心鉆研了數(shù)十年。
廣東省農業(yè)科學院水稻研究所研究員周少川
自1986年育成“青六矮1號”開始，到2021年育成“雙黃占”，三十多年來，周少川團隊不斷引進高產、抗逆、恢復、優(yōu)質、美味等關鍵基因，鍛造出眾多“最?！逼贩N和育種材料。其中最具代表性的當屬“黃華占”、“美香占2號”和優(yōu)質恢復系“華占”及“五山絲苗”。
在中國南方，黃華占是優(yōu)質稻、優(yōu)質米的代名詞。
自21世紀初育成后，黃華占逐漸成長為我國最大的常規(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，該品種在我國累計推廣面積超1.65億畝，創(chuàng)造社會經濟效益超過420億元，還在印度、印度尼西亞、越南和莫桑比克實現(xiàn)大面積產業(yè)化。
美香占2號連續(xù)三屆斬獲全國優(yōu)質稻食味品質鑒評金獎，是廣東絲苗米的標準和對照品種。
據周少川介紹，美香占2號在培育時引進了中等直鏈淀粉基因，充分提升了稻米品質，解決了水稻早晚造品質差異大的難題。目前，該品種已成為廣東市場眾多稻米品牌如“太糧”“華潤五豐”“鄉(xiāng)意濃”的主要配方品種。
據統(tǒng)計，2019年、2020年美香占2號僅廣東省推廣面積就達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”累計種植面積超2000萬畝，為農民增收32億元以上。
除了常規(guī)稻，周少川團隊的雜交稻育種也“碩果累累”。
在國家水稻數(shù)據中心查詢可知，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（恢復系）培育出雜交稻品種301個。更值得注意的是，以華占及其后代五山絲苗為恢復系的雜交稻中， “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?；謴拖怠薄?/p>
好品種創(chuàng)造出巨大的經濟效益。
據中國水稻研究所統(tǒng)計，周少川團隊以豐八占為起點的?；旨嬗眯秃诵姆N質至今已衍生320多個常規(guī)優(yōu)質稻品種和1000個雜交稻組合，累計推廣面積3.487億畝。
種大米也能“高大上”
“最?！眱?yōu)質稻背后的育種理論
為何周少川團隊能培育出如此多的大品種、大材料？
“從吃得飽到吃得好，科技進步發(fā)揮了巨大作用?！敝苌俅ū硎荆袊N家利用全基因組選擇等現(xiàn)代生物技術，挖掘出大量優(yōu)質、高產、抗病基因，為水稻品種培育提供了充足的“零件”基礎。
在總結前人育種的理論基礎上，周少川團隊開創(chuàng)性地提出并創(chuàng)建了“水稻核心種質育種理論”。
在周少川看來，育種的本質，便是在已有的矮稈、高產基礎上，不斷引入聚合抗病、恢復、優(yōu)質、美味等有利基因，使培育出的后代朝著“理想基因系統(tǒng)”的目標前進，不斷地趨近于“突破性大品種”。
目前，周少川團隊已累計培育出11級核心種質，使所育成品種的區(qū)試產量從畝產390公斤到畝產450公斤到畝產510公斤，使品質從普通到優(yōu)質、從優(yōu)質3級、2級到優(yōu)質1級、從沒有香味到具有香味，從不抗病到抗病，從不恢復到強恢復，實現(xiàn)了高產、優(yōu)質、抗逆、恢復的統(tǒng)一。
論壇現(xiàn)場
周少川介紹，一個個的核心種質相當于一個個“元件”，海量的育種實踐將水稻的全基因組切割成系列元件，使用一個元件就相當于實用化一個元件實體。使用元件的好處是，可重復利用，縮小文本的存儲空間。
“突破性大品種永遠沒有上限，只有不斷創(chuàng)新，才能育成不斷趨近于理想的品種?！敝苌俅◤娬{。
目前，中國稻米產業(yè)還存在一些問題——稻米品牌多而分散、競爭力不足，品牌標準有待健全完善；糧食企業(yè)多但規(guī)模偏小、產能過剩，存在低水平重復建設；產品質量安全的可追溯體系需進一步完善……而在稻米生產過程中，又容易受到高溫、干旱、洪水等極端天氣影響，推進稻米生產、銷售、消費等全產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的可持續(xù)化至關重要。
周少川表示，中國優(yōu)質常規(guī)稻和優(yōu)質雜交稻在去庫存、促進供給側改革中發(fā)揮了重大作用，使我國的稻米企業(yè)迎來曙光。接下來，應該以優(yōu)質高產穩(wěn)產品種為龍頭，建立從種子到筷子的全產業(yè)鏈，推動中國稻米實現(xiàn)綠色、安全、優(yōu)質、標準化，讓中國稻米深入人心，名揚世界。
“未來的水稻遺傳育種學，將在組學、表觀遺傳學、基因編輯技術、合成生物學和大數(shù)據等推動下作為模式作物引領農作物遺傳育種學，顯著提高品種科技含量，促使大農業(yè)產生翻天覆地的變革?！敝苌俅ㄕf。
人們生活水平提高的顯著標志之一，就是更加注重健康。為此，周少川團隊系統(tǒng)研究了美香占2號等優(yōu)質稻品種的營養(yǎng)健康物質含量如蛋白質、脂肪酸、黃酮類物質、γ-氨基丁酸等?！拔磥淼牡久桩a業(yè)，勢必向大健康產業(yè)的方向發(fā)展，產值也將有一個大的飛躍！”
周少川還建議構建由科研實體與產業(yè)實體無縫聯(lián)結的創(chuàng)新型集團公司，集結優(yōu)秀科技團隊、企業(yè)精英、前瞻性財團，共同承擔起民族和國家糧食發(fā)展重任。同時集中力量做好稻米全產業(yè)鏈集團，實現(xiàn)由現(xiàn)代農業(yè)向大健康產業(yè)的順利過渡。
專家簡介：
周少川，廣東省農科院水稻所優(yōu)質稻育種首席科學家，二級研究員，國家科學技術獎評審專家，廣東省丁穎科技獎獲得者。提出并創(chuàng)建了水稻核心種質育種理論和材料體系，迄今主持育成優(yōu)質稻新品種88個，合作育成雜交稻組合200個以上，400次以上通過審定（引種許可），黃華占是我國最大的優(yōu)質秈稻品種和21世紀以來我國水稻最重要的骨干親本之一；美香占2號自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)質稻品種食味品質鑒評金獎唯一秈稻品種；以第一完成人育成的優(yōu)質恢復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)累計推廣面積超過6億畝。獲省部級一等獎等獎項26項。發(fā)表論文180篇。
