“自‘十三五’以來，我國農(nóng)業(yè)科技持續(xù)發(fā)展，農(nóng)作物良種覆蓋率在96%以上，自主選育品種面積占比超過95%。水稻、小麥兩大口糧作物品種已實(shí)現(xiàn)完全自給，良種對(duì)糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率已超過45%。作物單產(chǎn)顯著提升，糧食總產(chǎn)連續(xù)5年超過6.5億噸，口糧實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全?！痹诮张e行的中國農(nóng)科院“科技創(chuàng)新引領(lǐng)糧食產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”新聞發(fā)布會(huì)上，中國農(nóng)科院副院長、中國工程院院士萬建民介紹。
糧食安全是國家戰(zhàn)略。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，種源安全連著糧食安全。會(huì)上，主糧作物領(lǐng)域方面的育種專家詳細(xì)解析了糧食安全背后的科技支撐。
提升主糧作物育種自主創(chuàng)新能力
基礎(chǔ)研究是整個(gè)科學(xué)體系的源頭。萬建民介紹，我國在小麥、水稻、玉米、大豆、雜糧等糧食作物基因組解析、新基因克隆以及育種關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等方面取得了重大進(jìn)展，為糧食作物遺傳改良與精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種提供了理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。
主糧作物基礎(chǔ)理論研究成果豐碩。在基因組解析方面，構(gòu)建全球首個(gè)亞洲栽培稻3010份核心種質(zhì)的泛基因組，發(fā)現(xiàn)1.2萬個(gè)水稻新基因，為分子設(shè)計(jì)育種提供了豐富的基因資源；完成了145份不同時(shí)期小麥代表性品種進(jìn)行重測序，構(gòu)建了高密度的基因組變異圖譜，揭示小麥重大品種基因組演變規(guī)律；完成了350份玉米育種材料的全基因組重測序，闡明現(xiàn)代玉米育種過程全基因組選擇與遺傳改良規(guī)律。
干旱、鹽堿、病蟲害等逆境脅迫是導(dǎo)致我國糧食減產(chǎn)和品質(zhì)下降的主要原因。針對(duì)育種和生產(chǎn)主要目標(biāo)性狀，中國農(nóng)科院在水稻、小麥等糧食作物中發(fā)掘出一批重要功能基因，為培養(yǎng)抗逆新品種奠定了基礎(chǔ)。
在育種領(lǐng)域，我國已突破了一批育種關(guān)鍵技術(shù)。在小麥上，歷時(shí)30年創(chuàng)立了小麥遠(yuǎn)緣雜交新技術(shù)體系，破解了小麥與冰草屬間雜交國際難題，創(chuàng)制了高穗粒數(shù)、廣譜抗病性等新材料392份；在水稻上，首次建立了可固定雜種優(yōu)勢的水稻無融合生殖體系，成功獲得雜交水稻的克隆種子，實(shí)現(xiàn)了雜交水稻無融合生殖“從0到1”的突破。
在此基礎(chǔ)上， “十三五”期間，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在小麥、水稻、玉米、大豆、雜糧的優(yōu)質(zhì)、抗逆、宜機(jī)收等新品種選育方面取得突破。
中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所副所長劉錄祥介紹，中麥895灌漿速率和耐熱性居黃淮麥區(qū)南片首位，面條品質(zhì)達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，2020年推廣面積為全國第三位；魯原502產(chǎn)量潛力高、適應(yīng)性廣、抗倒伏能力強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良，2019年成為我國三大主推小麥品種之一；中麥175是我國第一個(gè)同時(shí)通過國家水地和旱肥地兩個(gè)區(qū)域?qū)彾ǖ乃导嬗眯推贩N，實(shí)現(xiàn)了我國冬小麥育種的新突破，是北部冬麥區(qū)推廣面積最大的品種。
中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所所長錢前介紹，除豐產(chǎn)性、抗病性、優(yōu)質(zhì)性、廣適性等特性，水稻育種更追求口感與營養(yǎng)學(xué)?！叭A浙優(yōu)261”是香型優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效廣適性新品?！凹魏虄?yōu)7245”粳型三系雜交水稻品種，不僅味道軟糯彈香滑，而且具有產(chǎn)量高、抗稻瘟、抗飛虱等優(yōu)點(diǎn)。
國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家李新海說，農(nóng)科院育成的中單123、中單685、中玉303、中單111等高產(chǎn)、抗逆、宜機(jī)收新品種，推動(dòng)育種目標(biāo)從高產(chǎn)向早熟優(yōu)質(zhì)抗倒宜機(jī)收方向轉(zhuǎn)變。
國家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家刁現(xiàn)民介紹，目前已培育出“中谷1”“中谷2”“中谷7”等優(yōu)質(zhì)品種和“中雜谷16”等優(yōu)質(zhì)雜交種。其中“中谷2”米質(zhì)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)品種，已經(jīng)成為山東“龍山小米”、新疆“疏勒小米”等多個(gè)品牌小米的主開發(fā)品種。
種質(zhì)資源：種業(yè)創(chuàng)新的重要保障
“如果說種子是農(nóng)業(yè)的芯片，那么種質(zhì)資源是芯片的核心。”錢前將作物種質(zhì)資源庫比作育種的“彈藥庫”，是種業(yè)創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略資源。
據(jù)萬建民介紹，我國目前建成完善了由1座長期庫、1座復(fù)份庫、10座中期庫、43個(gè)種質(zhì)圃、205個(gè)原生境保護(hù)點(diǎn)以及種質(zhì)資源信息中心組成的國家作物種質(zhì)資源保護(hù)體系，保存資源總量突破52萬份，位居世界第二。
目前，第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)已全面啟動(dòng)，共收集各類作物種質(zhì)資源5.4萬份，其中96％以上為新收集資源，搶救性收集了耐水淹玉米等一大批珍貴資源。
在對(duì)收集、保存的種質(zhì)資源進(jìn)行基本農(nóng)藝性狀全面鑒定的基礎(chǔ)上，中國農(nóng)科院組織開展了對(duì)水稻、小麥、玉米、大豆等主要農(nóng)作物3萬余份種質(zhì)的精準(zhǔn)鑒定，進(jìn)一步強(qiáng)化了種質(zhì)資源有效支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。
通過遠(yuǎn)緣雜交等途徑，創(chuàng)制了一批關(guān)鍵性狀突出、遺傳基礎(chǔ)明確、育種家想用、育種中好用的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心育種材料。其中，首次攻克利用冰草屬優(yōu)異基因改良小麥的國際難題，創(chuàng)制了一批多粒、廣譜抗病性且產(chǎn)量三因素可同步提高的育種新材料，新材料正在為全國各麥區(qū)主要育種單位利用，并培育出一批新品種。
糧食產(chǎn)業(yè)如何打好“翻身仗”
2020年，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議把種子和耕地問題列為經(jīng)濟(jì)工作八大重點(diǎn)之一；中央農(nóng)村工作會(huì)議提出要堅(jiān)決打好種業(yè)“翻身仗”。對(duì)此，萬建民指出，“十四五”期間中國農(nóng)科院將在種質(zhì)資源、基礎(chǔ)研究、核心技術(shù)、重大產(chǎn)品等方面重點(diǎn)開展以下工作：
加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)和利用。加快建成現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化的新國家作物種質(zhì)庫，以小麥、水稻、玉米、大豆等主要農(nóng)作物為對(duì)象，重點(diǎn)攻克并建設(shè)高通量、規(guī)模化表型及基因型鑒定平臺(tái)，發(fā)掘攜帶優(yōu)異基因資源種質(zhì)材料。
加強(qiáng)生物育種基礎(chǔ)研究。重點(diǎn)突破優(yōu)異種質(zhì)形成與演化規(guī)律、重要性狀協(xié)同調(diào)控機(jī)理、代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與合成機(jī)制，構(gòu)筑農(nóng)作物精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種的遺傳理論體系。
開展種源“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)。重點(diǎn)研發(fā)不依賴受體基因型的高效遺傳轉(zhuǎn)化體系、新一代雜種優(yōu)勢利用技術(shù)、新型精準(zhǔn)高效基因組編輯技術(shù)、組合誘變技術(shù)、新型育種芯片和基因高效分型技術(shù)、預(yù)測精度大幅度提高的全基因組選擇技術(shù)、染色體和染色體片段準(zhǔn)確識(shí)別跟蹤技術(shù)等育種關(guān)鍵技術(shù)。
加強(qiáng)作物重大新品種培育。重點(diǎn)培育優(yōu)質(zhì)綠色超級(jí)稻、優(yōu)質(zhì)功能水稻、優(yōu)質(zhì)節(jié)水小麥、抗赤霉病小麥、耐旱宜機(jī)收玉米、抗蟲耐除草劑玉米、優(yōu)質(zhì)蛋白玉米、高產(chǎn)高蛋白大豆、耐除草劑大豆等重大新品種。
加快推進(jìn)科技條件平臺(tái)建設(shè)和布局。加大對(duì)國家作物種質(zhì)庫、農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程、作物分子育種國家工程實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)的支持力度。推進(jìn)國家種業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、南繁研究院國家作物表型研究設(shè)施等國家級(jí)重大科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。
加大對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)生物育種核心技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，加強(qiáng)對(duì)生物育種相關(guān)技術(shù)的科普宣傳力度，助推我國生物育種產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
