杂交水稻育种需千挑万选

5月10日，贵阳市花溪区，张宏伟将2000多份水稻材料种子播撒到水田里。

贵州省农科院水稻研究所试验田

张宏伟是贵州省农科院水稻研究所水稻两系杂种优势利用研究室主任，从事农业科研工作已有6年。6年对于杂交水稻育种工作而言，尚不及一整个流程的时长。

水稻育种是一个连续漫长的过程，包括育种目标的制定、亲本杂交及其后代材料的鉴定与筛选、杂交组合的配制与鉴定、新品种区域试验等一系列程序。通常育出一个优秀杂交稻品种，至少需要8至10年。

张宏伟在田间查看水稻长势

贵阳花溪的气候条件下，水稻每年7月底会迎来抽穗扬花季。气温最高的正午，雌雄同体的水稻花开放，雄蕊花粉就传递到雌蕊上。

在水稻杂交过程中，张宏伟使用一种名为“温汤杀雄”的方法，即用45摄氏度的水浸泡稻穗5分钟左右，耐受度较低的花粉失去活性，再取另一株水稻的穗子，将花粉顺着花丝抖落在此雌蕊的柱头上，完成授粉。

杂交稻继承“双亲”的优良性状，其基因组却是杂合的。如果留种继续种，由于染色体的同源重组与交换，下一代就会出现个体间的分化，不仅高矮胖瘦不一，有的甚至秋收还未开花。

每年，张宏伟都会从水稻田里将长势最好、实验室基因数据最优的水稻材料挑选出来。这千挑万选的一株，将继续被升级改造，导入各类优质基因，成为“全能冠军”。

杂交水稻良种需千挑万选

但从实验构想走向田间地头，往往会出现意想不到的结果。

将一种水稻的优良基因导入另一水稻品种，也可能带来“副作用”。

贵州省农科院水稻研究所曾将黔东南区贵州糯禾改良升级为“农虎禾”。相较于改造前的品种，农虎禾株高显著降低，更宜农户劳作收割，产量提升10%以上，但有些原有优质属性却失去了。

如何将贵州地方老稻种的优异性状保留，也是贵州省农科院水稻研究所分子育种研究室主任龙武华等农业科学家正探索的课题。“杂交水稻实现高产的同时，外观品质和食味品质也要不断优化。既要让人更吃饱，吃的好，还要吃的健康。”

龙武华在贵州省农科院水稻研究所陈展室查看近年来贵州培育的杂交水稻品种

贵州省农科院水稻研究所已在黔东南、黔西南、遵义等不同区域实现超高产目标，推动贵州省水稻单产提升。而杂交水稻育种目标，已由追求高产向优质兼顾高产转变。目前已培育出“T香优557”、“兴两优1号”和“筑香19”三个国标一级的水稻新品种，以及“香两优619”、“T香优贵福占”等系列国标二级的优质品种。

即使获得“国标”认定，表现优异的品种，推广到别的地方试种也会有意外。贵州“一山有四季，十里不同天”，生态气候环境复杂多变。若新品种不抗秋风、不抗干旱，或者不抗某一种病，“这都会极大限制水稻新品种的推广。”龙武华认为，对杂交水稻育种、推广工作而言，当下亟需建立本地水稻种质资源库。

水稻秧苗试验

水稻常年播种面积1000万亩左右的贵州省，水稻种质资源达5000份以上，数量居全国第4，仅次于广东、云南、广西。基于此，2022年，贵州省科技厅启动“生物育种先导性研究”计划，在该项目的支持下，贵州省农科院预计今年内将完成800份水稻种的表型精准鉴定和基因组测序等工作。

种质资源库建立起来后，育种时若需应用高产、优质、抗逆、抗病等某种特殊基因，农业科学家们便可利用分子标记(即反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段)辅助选择的方法，开展优异基因的定向导入工作，就可缩短育种周期、提高育种效率。