編者按：

糧食安全是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定、國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)。習(xí)近平總書記指出，“中國(guó)人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上，我們的飯碗應(yīng)該主要裝中國(guó)糧”。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，“十三五”以來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，我國(guó)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(guò)95%，其中，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(guò)45%，作物單產(chǎn)顯著提升，為我國(guó)糧食連年豐收和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供提供了關(guān)鍵支撐，有力支撐口糧絕對(duì)安全和谷物基本自給。

“小麥、水稻品種”全部是“中國(guó)芯”

中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，保障糧食安全作為八大重點(diǎn)任務(wù)之一再次被提出。與之前強(qiáng)調(diào)糧食安全不同的是，今年首次將種子和耕地問(wèn)題并列在了一起。

“我國(guó)是世界最大的小麥、稻米生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，‘十三五’期間，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院圍繞小麥、水稻開展了‘藏糧于技’重大科研任務(wù)及綠色發(fā)展技術(shù)集成模式創(chuàng)新攻關(guān)。新育成一批具有國(guó)際領(lǐng)先水平的主糧新品種。”中國(guó)農(nóng)科院黨組副書記、副院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士吳孔明12日在“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)上介紹說(shuō)。

目前，我國(guó)生產(chǎn)上應(yīng)用的小麥、水稻品種全部為國(guó)產(chǎn)自育，良種覆蓋率均超過(guò)96%，小麥種業(yè)市值超過(guò)160億元，水稻種業(yè)市值超過(guò)185億元。

記者了解到， 在小麥育種基礎(chǔ)研究方面，中國(guó)農(nóng)科院在小麥基因組測(cè)序、基因克隆、高通量分子標(biāo)記檢測(cè)、轉(zhuǎn)基因、基因編輯以及分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)等方面，與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家保持同步，部分領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。

中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所歷時(shí)30年創(chuàng)立的小麥遠(yuǎn)緣雜交新技術(shù)體系，破解了小麥與冰草屬間雜交及其改良小麥的國(guó)際難題，還創(chuàng)制了高穗粒數(shù)、廣譜抗病性等新材料392份，建立了創(chuàng)新種質(zhì)高效利用新途徑，培育攜帶冰草多粒、廣譜抗性基因新品種，驅(qū)動(dòng)育種技術(shù)與品種培育新發(fā)展。

中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)建的小麥抗旱節(jié)水表型與基因型相結(jié)合的鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)體系，突破了制約抗旱節(jié)水基因型準(zhǔn)確高效選擇的技術(shù)瓶頸，創(chuàng)新集成“水旱協(xié)調(diào)三步選育技術(shù)”，在缺水條件下，培育的抗旱小麥水分利用效率提高15％以上、產(chǎn)量提高10％以上。

通過(guò)建立功能基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等研究平臺(tái)，我國(guó)科學(xué)家成功解析水稻產(chǎn)量、外觀、柱形和抗性等重要性狀形成的分子基礎(chǔ)，建立了“分子模塊”到“設(shè)計(jì)型品種”的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系，整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

中國(guó)水稻研究所首次建立了可固定雜種優(yōu)勢(shì)的水稻無(wú)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(wú)融合生殖從無(wú)到有的突破；在創(chuàng)建了秈粳雜交水稻有利性狀集聚技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地運(yùn)用遠(yuǎn)緣雜交和三系法雜交育種，育成了綜合性狀優(yōu)良的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)秈粳雜交水稻組合，實(shí)現(xiàn)雜交水稻產(chǎn)量新的突破。

“十三五”期間，中國(guó)農(nóng)科院重點(diǎn)開展育種技術(shù)提升、重大自主品種培育、高效精準(zhǔn)栽培、綠色豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)集成四大科技行動(dòng)，創(chuàng)建水稻產(chǎn)量品質(zhì)與資源利用效率協(xié)同提高、抗逆穩(wěn)產(chǎn)、精準(zhǔn)輕簡(jiǎn)化綠色增產(chǎn)集成模式。

中國(guó)水稻研究所牽頭的雙季超級(jí)稻，在減肥18%、減藥30%前提下，超級(jí)早稻“中早39”機(jī)插秧技術(shù)集成示范平均畝產(chǎn)可達(dá)560.0公斤。

此外，“十三五”期間中國(guó)農(nóng)科院自主研發(fā)的“水稻缽苗機(jī)插與擺栽技術(shù)”“水稻高低溫災(zāi)害防控技術(shù)”“水稻疊盤出苗育秧技術(shù)”“水稻疊盤暗出苗育秧模式及技術(shù)”等多項(xiàng)技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)，在全國(guó)推廣面積屢創(chuàng)新高，為促進(jìn)全國(guó)水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。

“你們有沒(méi)有感覺到，我們的主糧不僅量足，而且還質(zhì)量高，口感越來(lái)越好。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士萬(wàn)建民很自豪地告訴記者。

我國(guó)小麥良種供應(yīng)能力不斷提高，中麥895灌漿速率和耐熱性居黃淮麥區(qū)南片首位，落黃性及綜合抗病性好，面條品質(zhì)達(dá)到國(guó)家優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。“中麥5051”在2019年河北邢臺(tái)市春澆1水，畝產(chǎn)達(dá)到551公斤，破解了北方麥區(qū)強(qiáng)筋小麥不抗寒、節(jié)水小麥不優(yōu)質(zhì)的難題，獲評(píng)2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新產(chǎn)品之一。“中麥578”在2020年河南焦作市實(shí)打驗(yàn)收，畝產(chǎn)達(dá)到841.5公斤，創(chuàng)下黃淮麥區(qū)強(qiáng)筋小麥高產(chǎn)紀(jì)錄。

我國(guó)新育成一批具有國(guó)際領(lǐng)先水平的水稻新品種中，中國(guó)水稻研究所胡培松院士團(tuán)隊(duì)選育的“華浙優(yōu)261”香型優(yōu)質(zhì)雜交稻，是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效廣適性新品種，達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)，在2020年第三屆中國(guó)·黑龍江國(guó)際大米節(jié)品評(píng)品鑒活動(dòng)中，獲得了秈米組金獎(jiǎng)第一名，在第三屆全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)活動(dòng)中，“華浙優(yōu)261”再次獲得秈稻組金獎(jiǎng)。

程式華研究員團(tuán)隊(duì)與江西紅一種業(yè)合作選育的“萬(wàn)象優(yōu)111”優(yōu)質(zhì)秈稻品種，一直是國(guó)內(nèi)多家糧食企業(yè)優(yōu)質(zhì)秈米訂單首選品種，獲得第三屆全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)活動(dòng)金獎(jiǎng)。

錢前院士團(tuán)隊(duì)選育的“嘉禾優(yōu)7245”粳型三系雜交水稻品種，不僅口感軟糯彈香滑，而且具有產(chǎn)量高、抗稻瘟、抗飛虱等優(yōu)點(diǎn)，被評(píng)為2018年浙江十大“好味稻”品種第一名。

此外，“中嘉早17”“中早39”“天優(yōu)華占”“中浙優(yōu)8號(hào)”等老牌優(yōu)勢(shì)品種繼續(xù)在全國(guó)大面積推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益……”

種源“卡脖子”技術(shù)取得突破

“黑龍江省不少地方都在使用進(jìn)口玉米種子。比如黑龍江北部地區(qū)種植的玉米，多是一家公司從外國(guó)引進(jìn)的品種，具有早熟、脫水快、抗倒伏等特點(diǎn)，得到大面積推廣。”黑龍江種業(yè)技術(shù)服務(wù)中心主任黃春峰介紹，海外一家公司選育的雜交玉米種子“先玉335”推廣至今已十余年，是東北、華北玉米產(chǎn)區(qū)種植的主要玉米品種。

記者采訪了解的情況是，三大主糧中，真正面臨“卡脖子”，需要追趕國(guó)際水平的是玉米種子。相關(guān)專家表示，所謂“卡脖子”并非品種上的卡脖子，更多的是技術(shù)上的“卡脖子”。

“目前大部分玉米方面轉(zhuǎn)基因性狀都是歐美企業(yè)的，如果要使用他們的轉(zhuǎn)基因性狀，就要付知識(shí)產(chǎn)權(quán)費(fèi)用。在別人領(lǐng)先的領(lǐng)域，限制會(huì)很多。”

“‘十三五’期間，我國(guó)在玉米、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)等方面取得了系列重大進(jìn)展。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士錢前介紹。

在玉米育種基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，中國(guó)農(nóng)科院開展了玉米種質(zhì)資源保護(hù)與創(chuàng)新研究，創(chuàng)新基因編輯、轉(zhuǎn)基因、全基因組選擇等遺傳改良技術(shù)，驅(qū)動(dòng)玉米種業(yè)新發(fā)展。建立了我國(guó)玉米種質(zhì)資源安全保護(hù)體系，安全保存3萬(wàn)余份種質(zhì)資源。精準(zhǔn)鑒定2000余份種質(zhì)資源，篩選出54份耐旱種質(zhì)、71份抗莖腐病種質(zhì)。

“通過(guò)克隆技術(shù)與玉米株型建成、耐密性、耐鹽、抗粗縮病與抗倒伏性緊密相關(guān)的基因并闡明了遺傳機(jī)制。闡明我國(guó)玉米種質(zhì)資源遺傳多樣性，揭示現(xiàn)代玉米種質(zhì)遺傳改良規(guī)律。創(chuàng)新全基因組選擇模型，研制玉米產(chǎn)量、籽粒含水量和莖稈強(qiáng)度全基因組選擇技術(shù)。建立規(guī)模化轉(zhuǎn)基因遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，研制出轉(zhuǎn)基因抗蟲（玉米螟、草地貪夜蛾）玉米、耐旱玉米NAZ-4、高植酸酶玉米。開發(fā)從基因組DNA序列預(yù)測(cè)基因表達(dá)調(diào)控模式的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，為實(shí)現(xiàn)人工智能（AI）輔助定向育種奠定基礎(chǔ)，助力提升我國(guó)玉米育種自主創(chuàng)新能力和水平。”

中國(guó)農(nóng)科院部署全院力量開展高效綠色生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)，助力玉米提質(zhì)增效。“十三五”期間，創(chuàng)新玉米秸稈還田與配肥地力技術(shù)，提升了耕地質(zhì)量。精量播種技術(shù)使田間出苗率由85%左右提高到90%以上。高效低損收獲技術(shù)減少了田間作業(yè)損失。以上技術(shù)的綜合效果使玉米單產(chǎn)增幅達(dá)10%—15%。制定的“玉米減損收獲技術(shù)指導(dǎo)意見”和四大區(qū)域“機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式”由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布實(shí)施，玉米籽粒低破碎機(jī)械化收獲技術(shù)連續(xù)三年被列為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“十項(xiàng)重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)”。

六大戰(zhàn)役打響“種業(yè)翻身仗”

我國(guó)雖然是種質(zhì)資源大國(guó)，但還不是種質(zhì)資源強(qiáng)國(guó)，近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源面臨的挑戰(zhàn)越來(lái)越嚴(yán)峻，加強(qiáng)保護(hù)與利用的緊迫性越來(lái)越強(qiáng)烈。

“十三五”期間，中國(guó)農(nóng)科院在種質(zhì)資源保護(hù)與利用體系建設(shè)，在種質(zhì)資源收集，種質(zhì)資源鑒定和挖掘，新種質(zhì)創(chuàng)制，共享利用等方面取得了重大成果。

萬(wàn)建民表示，“十四五”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，部署科技支撐種業(yè)“翻身仗”六大工作——

一是加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)和利用。推進(jìn)第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)，加快建成現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化的新國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)，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。定向改良創(chuàng)制優(yōu)質(zhì)、抗逆、養(yǎng)分高效利用的新種質(zhì)。建立基因型-表型數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享平臺(tái)。

二是加強(qiáng)生物育種基礎(chǔ)研究。針對(duì)生物育種原創(chuàng)性成果不足、重大基因缺乏等瓶頸問(wèn)題，以農(nóng)作物遺傳基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題闡析為主線，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，支撐保障國(guó)家種業(yè)安全。

三是開展種源“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)。以種業(yè)關(guān)鍵技術(shù)原始創(chuàng)新為目標(biāo)，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(shì)利用技術(shù)、無(wú)外源基因無(wú)基因型依賴以及特異性強(qiáng)或廣適性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(cè)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)。

四是加強(qiáng)作物重大新品種培育。圍繞新時(shí)期國(guó)家重大需求，加快培育環(huán)境友好、資源高效、優(yōu)質(zhì)以及適宜輕簡(jiǎn)栽培和機(jī)械化生產(chǎn)方式等突破性作物新品種。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。

五是加快推進(jìn)科技條件平臺(tái)建設(shè)和布局。加大對(duì)國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)、農(nóng)作物基因資源與基因改良國(guó)家重大科學(xué)工程、作物分子育種國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)的支持力度。推進(jìn)國(guó)家種業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、南繁研究院國(guó)家作物表型研究設(shè)施等國(guó)家級(jí)重大科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。規(guī)劃作物基因資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與國(guó)家未來(lái)小麥設(shè)計(jì)等重大科技平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施。

六是加強(qiáng)生物育種產(chǎn)品研發(fā)，推動(dòng)生物育種產(chǎn)業(yè)化。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(guó)生物育種產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。