胡培松（右）帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員田間選種。中國(guó)農(nóng)科院供圖
早稻約占我國(guó)水稻總產(chǎn)量的16%~18%，是重要的戰(zhàn)略儲(chǔ)備糧源，對(duì)保障糧食安全意義重大。
長(zhǎng)江中下游早稻約占全國(guó)早稻產(chǎn)量的70%，但該區(qū)域早稻生產(chǎn)存在苗期低溫冷害爛秧、生長(zhǎng)期短難創(chuàng)高產(chǎn)、高溫逼熟品質(zhì)差等三大突出技術(shù)難題，導(dǎo)致該區(qū)域早稻生產(chǎn)效益低、波動(dòng)大、農(nóng)民種糧積極性不高。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所（以下簡(jiǎn)稱水稻所）研究員胡培松帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)18年攻關(guān)，針對(duì)上述技術(shù)難題和品種專用化、用途多樣化的消費(fèi)需求，在超高產(chǎn)米粉專用早稻育種種質(zhì)創(chuàng)制、米粉稻選育技術(shù)體系構(gòu)建和新品種培育方面取得了顯著成效。
創(chuàng)制優(yōu)良新種質(zhì)
胡培松告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，長(zhǎng)江中下游早稻播種季節(jié)易遇倒春寒危害，受雙季稻前后茬限制，早稻生育期短、難高產(chǎn)。繼嘉育293、浙733等高產(chǎn)品種推廣應(yīng)用后，長(zhǎng)江中下游地區(qū)的早稻單產(chǎn)進(jìn)入了一段相當(dāng)長(zhǎng)的瓶頸期，難以再上新臺(tái)階。
同時(shí)，隨著人民生活水平的提高，老百姓直接食用早稻的比例越來(lái)越小，早稻的生存空間也越來(lái)越窄?！霸绲镜母境雎吩谟谄贩N專用化和用途多樣化發(fā)展。而米粉作為我國(guó)南方傳統(tǒng)美食，深受消費(fèi)者喜愛，并遠(yuǎn)銷歐美及東南亞各國(guó)。但長(zhǎng)期以來(lái)，市場(chǎng)上缺乏優(yōu)質(zhì)的專用米粉稻品種?！焙嗨烧f(shuō)，想要有所突破，急需新的高產(chǎn)基因型進(jìn)行遺傳補(bǔ)充。
優(yōu)質(zhì)米粉加工專用稻需要兼顧高直鏈淀粉含量和長(zhǎng)膠稠度，但直鏈淀粉含量和膠稠度存在遺傳連鎖，高直鏈淀粉含量且長(zhǎng)膠稠度兼顧的種質(zhì)材料在當(dāng)時(shí)十分稀缺，進(jìn)行遺傳改良的物質(zhì)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)難度大。
針對(duì)早稻生產(chǎn)現(xiàn)狀和技術(shù)難題，胡培松團(tuán)隊(duì)提出芽期、苗期多重低溫耐冷篩選策略，開展協(xié)同篩選鑒定，并與嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院合作，將華南超高產(chǎn)品種特青2號(hào)的高產(chǎn)基因?qū)氲郊闻d市農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的早稻材料Z94-207中，構(gòu)建大分離群體，最終創(chuàng)制出高產(chǎn)基因型、高直鏈淀粉含量且長(zhǎng)膠稠度兼顧的米粉專用育種種質(zhì)嘉育253，成為長(zhǎng)江中下游雙季早稻改良骨干親本。
獨(dú)創(chuàng)評(píng)價(jià)體系
有了優(yōu)良種質(zhì)，還要突破育種效率低的問(wèn)題。
水稻所研究員唐紹清介紹，稻米品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)眾多，傳統(tǒng)分析方法程序繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。稻米品質(zhì)指標(biāo)的準(zhǔn)確快速評(píng)價(jià)，能更好地助推水稻品種選育。
2005年，胡培松團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)際水稻研究所（IRRI）成立中國(guó)—IRRI稻米品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)聯(lián)合研究中心，購(gòu)置稻米品質(zhì)分析先進(jìn)儀器設(shè)備，從攻克選擇效率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的評(píng)價(jià)體系著手開展研究。隨后，他們系統(tǒng)創(chuàng)建了稻米直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等關(guān)鍵指標(biāo)的快速評(píng)價(jià)方法，稻米品質(zhì)高效評(píng)價(jià)技術(shù)平臺(tái)被國(guó)內(nèi)外同行廣泛利用。
“長(zhǎng)期以來(lái)，米粉專用稻選育一直無(wú)明確的具體指標(biāo)，將直鏈淀粉含量作為主要參考指標(biāo)，忽視膠稠度、糊化溫度以及淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)等對(duì)米粉品質(zhì)的影響的問(wèn)題?！碧平B清說(shuō)。
該團(tuán)隊(duì)研究了近300份水稻材料的米粉品質(zhì)、理化品質(zhì)與快速粘度分析儀特征值的關(guān)系，確立了粘滯性譜中的回生值和崩解值是米粉稻選擇的關(guān)鍵參數(shù)。
這也是首次將快速粘度分析儀用于糊化溫度和直鏈淀粉含量的定量協(xié)同測(cè)定。這一獨(dú)創(chuàng)的篩選米粉稻技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了米粉專用稻品質(zhì)指標(biāo)的精準(zhǔn)鑒定，使選擇效率提高約20倍，顯著提高了米粉專用早稻育種效率。
當(dāng)家花旦終育成
一個(gè)品種的育成，至少要經(jīng)過(guò)8輪培育；一個(gè)好的水稻品種穩(wěn)定下來(lái)，起碼需要6年?！八居N研究是一項(xiàng)需要持之以恒的工作?！焙嗨杀硎尽?/p>
嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院研究員楊堯城常年在海南南繁基地搞科研。他說(shuō)，早稻選種季節(jié)正值高溫天氣，胡培松和團(tuán)隊(duì)成員們?cè)缟?點(diǎn)起床去地里，干兩三個(gè)小時(shí)的活，已經(jīng)全身濕透。吃個(gè)早飯換身干衣服再下田，等再上來(lái)時(shí)，濕衣服已經(jīng)變成干衣服，又可以重新穿上。
寒暑交替，每年從杭州到海南，他們像“候鳥”一樣往返、堅(jiān)守，終于有了回報(bào)。
胡培松介紹，利用優(yōu)良的早稻育種種質(zhì)嘉育253，與苗期耐寒性好、結(jié)實(shí)率高的中選181雜交，結(jié)合米粉專用早稻篩選評(píng)價(jià)技術(shù)，一代代種植、選擇，最終育成適應(yīng)性、產(chǎn)量、抗性、加工專用品質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的中嘉早17。
中嘉早17在歷次區(qū)試和生產(chǎn)試驗(yàn)中均表現(xiàn)為增產(chǎn)幅度大、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗?。徽茁矢哌_(dá)66.7%，比一般秈稻高15個(gè)百分點(diǎn)；直鏈淀粉含量高、膠稠度長(zhǎng)，其生產(chǎn)的直條米粉和濕米粉加工品質(zhì)優(yōu)良、斷條率低，干米粉烹飪損失率低。
“用中嘉早17加工出來(lái)的米粉彈性好、不斷條、不糊湯，而且也不會(huì)因?yàn)闇荻鴿q糊，具有極優(yōu)的米粉加工特性?！睏顖虺钦f(shuō)。
為早秈稻多用途開辟新途徑
中嘉早17憑著“好加工”，尤其是適合米粉加工的特性優(yōu)勢(shì)，顯著提升了商品價(jià)值，迅速風(fēng)靡南方稻區(qū)。湖南、江西等地加價(jià)收購(gòu)，用于米粉生產(chǎn)，提高了農(nóng)民種糧積極性。
2009年通過(guò)國(guó)家審定后，中嘉早17在長(zhǎng)江中下游65個(gè)縣市機(jī)插、拋秧、直播、移栽等多種栽培模式均表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。2010年被原農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為超級(jí)稻品種，2010年至2016年連續(xù)七年被推薦為主導(dǎo)品種。
2013年起，中嘉早17連續(xù)5年成為全國(guó)推廣面積最大的秈稻品種。2015年其應(yīng)用面積達(dá)1028萬(wàn)畝，是1991年來(lái)唯一單年應(yīng)用超千萬(wàn)畝的早稻品種，約占長(zhǎng)江中下游早稻面積的20%，成為南方秈稻區(qū)名副其實(shí)的“當(dāng)家花旦”。
至2019年底，中嘉早17在全國(guó)已累計(jì)推廣6532萬(wàn)畝，增產(chǎn)稻谷21.3億公斤，農(nóng)民增收55.26億元。
同時(shí)，中嘉早17和嘉育253作為親本材料被廣泛利用。唐紹清說(shuō)，不完全統(tǒng)計(jì)，已有30個(gè)衍生早稻品種通過(guò)審定，衍生品種推廣3573萬(wàn)畝，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。該成果解決了米粉加工優(yōu)質(zhì)專用糧的原料短缺問(wèn)題，為我國(guó)早秈稻多用途開辟了新途徑。
胡培松說(shuō)，在未來(lái)的研究中，他的團(tuán)隊(duì)將研究重心繼續(xù)放在“吃得好”“吃得安全”上，選育個(gè)性化、功能性、綠色優(yōu)質(zhì)好品種，把科研成果寫到祖國(guó)大地上，為口糧絕對(duì)安全保駕護(hù)航。
