选育水稻优种 种出中国好粮

本文转自：科技日报

受访者供图

◎钱 前

如今，中国的杂交水稻技术在世界稻米主产国得到广泛使用，养活了全球10亿以上人口。一大批农业科研工作者的辛勤耕耘，筑牢了我国粮食安全的基石。

水稻育种是一门实践科学，研究水稻，不下地是不可能的。一直以来，我的工作都是“一半在田间，一半在实验室”。

我们首先要从茫茫稻海中筛选出有特殊性状的特异种质材料；然后，借助生物技术探寻这些性状特殊水稻背后的基因，用分子生物学的方法解析它们的调控机理；最后创制新种质，为育种实践提供理论指导和种质资源。我们研究的最终目的，是将这些优异的遗传材料提供给全国乃至世界的同行。

2002年，世界首个水稻全基因组精细图谱绘制完成，使得分子遗传学的研究得以迅速开展，我们能够用最新的技术分析最古老的水稻材料。

如果说，早年科学家对水稻的研究，更多的是看性状、靠经验，那么到了我们这一代，借助先进的基因检测技术，可以做到“知其然亦知其所以然”。

我刚到中国水稻研究所工作时，喜欢挑选一些看起来“病恹恹”的、不怎么健康的水稻突变体做研究。常有人和我开玩笑：“小钱，人家都去研究又高又壮的水稻，怎么你净挑这些奇形怪状的‘残疾’稻子？”

基因是不会说假话的，它们的不同等位类型，决定了水稻的“高”“矮”“胖”“瘦”，甚至是口感和品质。换句话说，一个品种产量高与低、口感好与坏、分蘖多与少，是由其内部携带的不同基因序列和差异表达调控决定的。

只有通过水稻性状的差异表型甚至是极端性状了解这些基因的功能和作用方式，才能预测它们对水稻农艺性状的影响，进而培育具有最佳生长状态的水稻新品种，这就是我一直坚持研究“病恹恹”的水稻的原因。

熟悉农作物的人都知道，分蘖既不是越多越好，也不是越少越好。只有分蘖恰到好处，水稻才能获得最佳产量。正是因为1995年发现的一株仅有一个分蘖的水稻突变体，让我们了解了分蘖机制，从而反过来控制水稻的分蘖数量，科学地增加水稻产量。

了解了水稻生长背后的机制，再有针对性地选育优良品种，将极大地加快选育速度，提高农民的种植收益，促进水稻产业健康持续发展。

当下我国已解决了高产问题，未来水稻育种的主攻方向及目标，是在保证粮食安全的基础上，因地制宜培育优质、绿色、高抗的品种。

而今，随着生活水平的不断提升，好吃是老百姓最关心的水稻品质之一。

通常来说，籼稻株型好、产量高，对高温的适应性更好，但稻米口感一般；粳稻耐寒、稻米口感好，但是产量相对低一些。

科学总是在进步的，人对科学的认知也是没有止境的。我们通过基因研究，发现了25个决定水稻口感的淀粉代谢相关基因；同时，通过杂交技术，让这些基因和高产量基因相结合，培育了基于“理想株型”的“嘉禾优”“嘉丰优”系列水稻新品种，具有“籼稻产量、粳稻品质”特性。这些稻米“颜值”高，体型修长、晶莹剔透；口感软硬适中；产量虽然比不上“超级水稻”，但远高于普通的粳型常规稻品种。

长期研究证明，优质和高产在某种程度上存在一定的负相关性，这需要我们利用现代生物学技术深入研究优质和高产的关系，在二者之间寻找最佳平衡，并建立成熟的育种理论体系和完善的育种技术平台，这也是我国未来水稻育种水平不断提高的内在驱动力。

中国的杂交水稻事业发展到今天，我们不光要解决自己的吃饭问题，还要帮助解决全世界人民的吃饭问题。中国正在彰显一个负责任大国的担当，引领推动世界农业的发展。

（作者系中国科学院院士，本报记者马爱平整理）