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中国人每天吃的中国种芯大米,很多与广东密不可分。籼稻
被称之为“中国籼稻 广东种芯”的广东粤稻现象还在延续,成为广东农业科技魅力精彩绽放的中国种芯缩影。
在今年举行的籼稻第五届全国优质稻品种食味品质鉴评活动上,来自广东的广东“南晶香占”、“泰优农39”(合作育成)、中国种芯“香禾优明月丝苗”(合作育成)斩获籼稻组金奖。籼稻在日前公布的广东全国推广面积前十大品种榜单中,来自广东的中国种芯“黄华占”蝉联全国最大常规籼稻。
自1978年实行品种审定制度以来,籼稻广东省农科院水稻所育成通过国家或省级审定的广东水稻品种超过1400个(次),其中主持和参与育成的中国种芯超级稻品种超过25个(次),数量均居全国水稻科研单位之首。籼稻育成的广东水稻品种在生产上大面积应用,其中推广面积超1000万亩的有41个,居全国前列。
对全国和世界产生深远影响的粤稻,历经三次大跨越——引领水稻矮化育种、率先开启优质稻育种、在杂交稻和超级稻育种上成果丰硕。
为把中国饭碗端在自己手中,广东倾力贡献。亮丽成绩背后,是敢为人先与艰苦奋斗、创新传承与无私奉献、团结协作与勇攀高峰,凝结着广大科学家的心血和汗水,带来思考和启迪。
广东稻,世界粮
“粤稻现象”强在哪里?
粮食安全,须臾不能怠慢的大事。水稻是全球一半以上人口的主粮。而来自广东的稻种,正在影响着中国和世界。
此前,我国种业两大巨头隆平高科、荃银高科曾为争夺一个水稻品种产生纠纷,诉讼金额高达3亿元。这个品种是来自广东的“五山丝苗”。可见其商业价值之大。
事实上,“五山丝苗”的后代,已覆盖我国水稻主产区。
国家水稻数据中心数据显示,目前,国内多家单位已将其作为亲本(恢复系)培育出至少95个杂交稻,包括2个全国推广面积前十的大品种——“晶两优534”“隆两优534”,2023年推广面积分别为371万亩、277万亩。
“‘五山丝苗’是广东稻种的缩影。中国的籼稻,特别是大品种,大多有广东血缘。” 省农科院水稻所研究员周少川说。
“华占”是近50年来配组组合最多的恢复系,主要育成单位是省农科院水稻所。截至目前,以其作亲本(恢复系)育成通过省级以上审定的品种超过300个。
广东的水稻品种,服务了全国绝大多数种业企业。
全国杂交稻商品种子销售额前10强企业,几乎全部与省农科院水稻所达成紧密合作。隆平高科主推的大品种多由华占、粤农丝苗、黄粤丝苗等配组而成,荃银高科、金色农华、四川台沃分别拥有“五山丝苗”“粤农丝苗”“粤禾丝苗”的独占许可权。它们均来自广东。
“广东水稻优势突出,我们销售的品种百分之百来自广东。”广东省金稻种业有限公司相关负责人表示。
回顾过往,广东水稻也主导了中国南方稻区的水稻种植。
1960-1980年代,中国南方稻区普遍种植广东矮杆水稻品种,1990年代和2000年代由“珍珠矮11”和“广占63”这两个“广东芯”分别间接主导。2010年至今,则由“黄华占”直接主导、由“华占”“五山丝苗”等间接主导。
广东的“桂朝”是我国第一个亩产突破一吨的品种。1983年,该品种在云南宾川作中稻种植时,最高亩产达1057.9公斤。数十年过去,目前,云南过桥米线的主要用米品种仍然是“桂朝米”。
广东水稻还走出了国门。
在东南亚和美洲多地,如印度、印尼等稻米主产区,广东水稻品种深受种植户青睐。在印度旁遮普邦,“黄华占”的种植面积已占30%。
早在1985年至1988年,在美国4个州连续4年的区域性试验中,“桂朝”列全美水稻产量首位,被誉为“神奇种子”。美国最著名的水稻育种家Charlie Bollich曾表示:“今后10年甚至20年需要水稻品种时,我会考虑中国的‘桂朝’和‘特青’。”
造就“粤稻现象”的因素有多方面。
作为栽培稻起源中心,广东稻种资源丰富,加上育种起步早,对外开放度高,也利用了不少国外优质资源。与此同时,广东有四个稻作生态区,高温高湿、复杂极端的气候使之成为天然育种摇篮,育出的水稻具备更强的适应性和抗性。
“广东育种家在育种时,总是面向整个南方稻区乃至东南亚。”省农科院水稻所首席科学家王丰说。
“广东水稻在品质、抗病、抗逆上有优势。” 广东省农业技术推广中心研究员林青山说。
中国稻,广东芯
“粤稻现象”因何而强?
“广东水稻的最大优势是优质。”中国科学院院士、华南农业大学教授刘耀光指出。全国范围内,广东最早大规模开展优质稻育种,并推动全国水稻走向优质化。
2018年,首届全国优质稻品种食味品质鉴评在广东举行。这一业界最权威的活动已举办五届,有多个广东水稻品种斩获金奖,“美香占2号”曾连续三届获奖。
“美香占2号”诞生于2003年,来自于周少川团队。
自1981年大学毕业,周少川便在省农科院水稻所工作,至今已四十余年。总结前辈经验基础上,周少川提出“水稻核心种质育种”理论,认为水稻育种是一个原始基因系统向理想基因系统不断趋近的过程,透过实践,用核心种质不断地融合其他优良基因,结合经验育种与先进适用技术……
历时4年8造,周少川团队成功将1050个有益基因稳定地导入到广东水稻品种中,而选育出来。资料显示,“美香占2号”的直链淀粉含量达到最理想的16%-17%,亩产365公斤,较传统丝苗米品种有大幅提升,同时缩小了早晚季种植的品质差异,并让籼稻品质上了一个台阶。
追根溯底,“美香占2号”的种质源头是1982年组配、1986年问世的“青六矮1号”。
当年,周少川团队在几百个表现突出的品种中筛选出“青六矮1号”,结合了“桂朝”的高产,品质比普通稻谷有所提高,还综合了国际水稻研究所的种质资源。
“水稻的恢复基因包括rf3、rf4。矮化育种时代,桂朝等品种已聚合了rf3。在组配青六矮1号时,我们有意识地整合了rf4。”周少川表示。
四十年前在育种技术层面的一个关键选择,在今天泛起了巨大涟漪。
“华占”“五山丝苗”“黄粤丝苗”“粤禾丝苗”“丰八占”“美香占2号”等著名品种和材料,均源于“青六矮1号”。
特别是“丰八占”,该品种1994年配组,在2001年通过审定,是广东第一个与国际优质稻接轨的品种。全国范围内,截至2020年,由其衍生出的品种高达1325个,含323个常规稻和1002个杂交稻,累计推广面积约3.5亿亩。而此时,距离“丰八占”通过审定不过十多年。
“我们今天取得的成就,都和‘青六矮1号’这个基石息息相关。”周少川说。
值得一提的是,“丰八占”拥有国际水稻研究所材料“28占”的血缘。而来自南洋的“矮子占”是矮化育种的原始材料、“美香占2号”融合了美国种质、“五山丝苗”拥有泰国血统。可以看出,全球层面的种质资源交流,对广东水稻育种发展有突出作用。
中国水稻历经矮化育种、杂种优势利用、超级稻培育三次飞跃,广东始终是主要策源地。
“中国的两个半矮杆水稻品种及其后代让亚洲摆脱饥饿。”国际水稻研究所前首席专家Gurdev S.Khus曾说。库茨博士口中的两个品种,一个是台湾省育成的“台中在来1号”,另一个则是黄耀祥育成的“广场矮”。
“我们今天取得的成绩,都是基于丁颖和黄耀祥两位泰斗。”周少川说。
目前,广东育成米质达到国标优质3级以上标准的优质稻品种比例超过74%,居全国第一。
科技创新,贵在接力
“粤稻现象”如何延续?
“粤稻现象”的诞生离不开人。
翻开广东水稻育种史,可以看到丁颖遍布全国的生态考察足迹,有黄耀祥通过矮化育种培育出抗倒伏良种,有无数育种家用脚步深耕田间……
如今的广东,从“中国稻作学之父” 丁颖、“中国半矮杆水稻之父”黄耀祥、“布衣院士”卢永根到刘耀光、罗锡文、周少川、王丰、江奕君……广东水稻科技工作者代代接力。
杂种优势在生物界普遍存在。上世纪60年代以来,以袁隆平为首的科学家在全国范围内开展大规模的杂交稻育种科研协作攻关。省农科院水稻所正是主要成员。
20世纪90年代,杂交稻还普遍“不好吃”,广东更关注杂交稻的优质化。
王丰及其团队经多年研究发现,杂交三系配套中的不育系,是解决杂交稻“不好吃”的关键。
“我们采用分步杂交聚合目标性状和穿梭育种的技术途径,通过大田筛选和实验室分析相结合,计划培育出粒型细长、垩白少、整精米率高、直链淀粉含量低、胶稠度大的优质不育系。”王丰说。
自1996年开始实施,历经12年24造,2007年,优质不育系“泰丰A”问世了。
由其育成的杂交稻,在好吃好看的同时保持了高产优势,亩产较普通品种高10%-20%,每50公斤稻谷收购价可提高10-20元。截至目前,王丰团队育成的“泰丰A”“荣丰A”“广恢998”“广恢1002”等杂交稻优良品种和材料,累计推广面积超4亿亩。
2018年,江西现代种业以950万元买下“泰丰A”的全国市场独占生产权与经营权。其他优质不育系如“扬泰A”“协和A”“荣丰A”等,被授权给多个种业企业开发应用,广东水稻“墙内开花墙外也香”的局面进一步形成。
目前,王丰团队研发的杂交稻成果先后转让30多项,为广东金稻、广东华茂、湖南优至、江西现代、北京金色农华、隆平高科、安徽荃银、中国种子集团等种业公司发展提供了重要技术支撑。
上世纪90年代有“杂交稻常规稻之争”,如今看来,两者却是“水涨船高”的关系。目前,“常规稻恢复系兼用型品种”已成为主流,杂交稻品质越来越好,常规稻的产量也不断突破。
超级稻计划又叫水稻超高产育种计划,是水稻育种的又一个制高点。
1981年,日本率先开展相关项目。1989年,国际水稻研究所启动“超级稻”育种计划。但受技术路径选择等原因影响,包括美国、日本等发达国家在内的超级稻计划迄今未能完成。
国际粮食生产供应形势瞬息万变,特别是1994年,美国学者莱斯特·布朗“谁来养活中国”的论调甚嚣尘上。
1996年,沈阳农业大学教授杨守仁与黄耀祥共同建议开启中国超级稻研究。同年,“中国超级稻育种计划”正式启动,省农科院水稻所是主要发起单位。
此后,中国超级稻后来居上。
1997年,“中国杂交水稻之父”袁隆平与黄耀祥开启为期三年的育种合作。江奕君自1985年跟黄耀祥做水稻育种。她回忆,自己和同事坐着绿皮火车,沿京广线北上,在湖南长沙得到了袁隆平的亲切接待。
从未接触过杂交稻育种的江奕君,如今已育成多个超级稻品种。
截至目前,经农业农村部确认可冠名超级稻的129个水稻品种中,第一选育单位在广东的有14个,占全国10%以上。其中,“五优308”“天优998”等品种的累计推广面积均在2000万亩以上。
稻强米弱,种企偏小
“粤稻现象”如何强产业?
当今世界,粮食安全尤显重要。东南亚地区的大米有成本优势,进口价甚至比国内低50%以上。随着自由贸易持续深化,各国对粮食出口限制逐步放宽,未来,东南亚的大米倾销将进一步冲击国内市场。
与此同时,国内种业市场的竞争依旧激烈。
当前,在国审水稻品种名单中,由广东育成的占比越来越小,审定数量远低于湖南、安徽等兄弟省份。在国审数量最多的十家单位中,无一家来自广东。面对新形势,该怎么办?
广东给出答案:推进水稻规模化标准化生产、创建国家级广东丝苗米产业集群、制定实施广东丝苗米品牌培育计划,打造全产业链模式种业米业集团公司,做大做强广东丝苗米产业。
育品种,育人才。
“抓高端(高质、高产、高效)丝苗米品种培育是广东丝苗米产业的关键。”广东省农业技术推广中心党委书记、主任林绿指出。
目前,广东已认定16个广东丝苗米品种。常规稻“19香”亩产超800斤,比普通丝苗米品种高300斤以上,每亩可增收600~1000元。杂交稻“青香优19香”品质可媲美泰国香米,产量却是后者的两倍。
与国内不少科研单位一样,省农科院水稻所也面临育种人才“青黄不接”的局面。所长何秀英表示,将分梯度分渠道培养人才,特别是国家级、省部级人才。目前该所中青年人才和博士学历占比均超过一半。
此前,省农科院水稻所从哈佛医学院引进一位生物信息学的学科带头人,设立了水稻生物信息与大数据育种研究室。或许在不久后,“粤稻现象”可以用生物信息学手段予以解释。
强品牌,强产业。
目前,全球最知名的籼米品牌非泰国香米莫属,高端籼米则有印度、巴基斯坦出产的巴斯马蒂。粳稻方面则有中国五常大米、日本越光大米。
中国还缺一个叫得响的籼米品牌。“打造全球一流的籼米品牌,推动广东丝苗米产业高质量发展。”林绿指出。
企业强则产业强。近年来,广东已成立广东种业集团,深圳成立深圳种业集团,鲜美种苗等本土企业积极转型,抢滩布局优质稻种业。“哪里有市场就往哪里走。东南亚人口稠密,耕地充足,广东企业要加速走出去。”林青山建议。
广东还创建了40个左右的省级丝苗米产业园,统一品种标准和产品标准。广东省丝苗米产业集群入选国家级优势特色产业集群建设名单。
走出去,运进来。
广东口粮六七成需要外调,靠自身土地资源解决不了用粮问题。而全球80%的籼稻生产集中在亚洲,东南亚土地资源多、生产条件落后、品种竞争力弱,产量提升还有很大空间。
“‘品种走出去,粮食运进来’是解决广东粮食安全的最佳选择。”林青山说,这将有助于减少泰国香米进口依赖,解决优质口粮需求。
如今,广东丝苗米在江苏、安徽、江西等地推广种植,部分杂交稻还在菲律宾、泰国等国试验种植,得到当地华侨华人的青睐。
“立足广东,朝广适性、优质化方向发展,利用基因编辑等生物技术结合常规育种,可以改良水稻的方方面面,将更有威力。”刘耀光说。
“只要充分做好品种、人才和科技储备,广东水稻育种还能再引领三十年。”周少川说。
心有所信,必能致远,粤稻一直在奋斗。
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作者:张植宏
来源:南方农村报