編者按：

糧食安全是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定、國家安全的重要基礎(chǔ)。習(xí)近平總書記指出，“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上，我們的飯碗應(yīng)該主要裝中國糧”。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，“十三五”以來，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，我國農(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%，其中，水稻、小麥兩大口糧作物品種已實現(xiàn)完全自給；良種對糧食增產(chǎn)貢獻率已超過45%，作物單產(chǎn)顯著提升，為我國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，有力支撐口糧絕對安全和谷物基本自給。

“小麥、水稻品種”全部是“中國芯”

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

“我國是世界最大的小麥、稻米生產(chǎn)國和消費國，‘十三五’期間，中國農(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)。新育成一批具有國際領(lǐng)先水平的主糧新品種。”中國農(nóng)科院黨組副書記、副院長、中國工程院院士吳孔明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)布會上介紹說。

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

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

中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所歷時30年創(chuàng)立的小麥遠緣雜交新技術(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)動育種技術(shù)與品種培育新發(fā)展。

中國農(nóng)科院創(chuàng)建的小麥抗旱節(jié)水表型與基因型相結(jié)合的鑒定評價技術(shù)體系，突破了制約抗旱節(jié)水基因型準確高效選擇的技術(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。

通過建立功能基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等研究平臺，我國科學(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)計型品種”的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系，整體處于國際領(lǐng)先水平。

中國水稻研究所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，實現(xiàn)了雜交水稻無融合生殖從無到有的突破；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)造性地運用遠緣雜交和三系法雜交育種，育成了綜合性狀優(yōu)良的強優(yōu)勢秈粳雜交水稻組合，實現(xiàn)雜交水稻產(chǎn)量新的突破。

“十三五”期間，中國農(nóng)科院重點開展育種技術(shù)提升、重大自主品種培育、高效精準栽培、綠色豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)集成四大科技行動，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)、精準輕簡化綠色增產(chǎn)集成模式。

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

此外，“十三五”期間中國農(nóng)科院自主研發(fā)的“水稻缽苗機插與擺栽技術(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)”等多項技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)，在全國推廣面積屢創(chuàng)新高，為促進全國水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。

“你們有沒有感覺到，我們的主糧不僅量足，而且還質(zhì)量高，口感越來越好。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長、中國工程院院士萬建民很自豪地告訴記者。

我國小麥良種供應(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)達到國家優(yōu)質(zhì)標準。“中麥5051”在2019年河北邢臺市春澆1水，畝產(chǎn)達到551公斤，破解了北方麥區(qū)強筋小麥不抗寒、節(jié)水小麥不優(yōu)質(zhì)的難題，獲評2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新產(chǎn)品之一。“中麥578”在2020年河南焦作市實打驗收，畝產(chǎn)達到841.5公斤，創(chuàng)下黃淮麥區(qū)強筋小麥高產(chǎn)紀錄。

我國新育成一批具有國際領(lǐng)先水平的水稻新品種中，中國水稻研究所胡培松院士團隊選育的“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，達到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標準一級，在2020年第三屆中國·黑龍江國際大米節(jié)品評品鑒活動中，獲得了秈米組金獎第一名，在第三屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評活動中，“華浙優(yōu)261”再次獲得秈稻組金獎。

程式華研究員團隊與江西紅一種業(yè)合作選育的“萬象優(yōu)111”優(yōu)質(zhì)秈稻品種，一直是國內(nèi)多家糧食企業(yè)優(yōu)質(zhì)秈米訂單首選品種，獲得第三屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評活動金獎。

錢前院士團隊選育的“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，被評為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”等老牌優(yōu)勢品種繼續(xù)在全國大面積推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的社會經(jīng)濟效益……”

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引進的品種，具有早熟、脫水快、抗倒伏等特點，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，就要付知識產(chǎn)權(quán)費用。在別人領(lǐng)先的領(lǐng)域，限制會很多。”

“‘十三五’期間，我國在玉米、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展。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長、中國科學(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，中國農(nóng)科院開展了玉米種質(zhì)資源保護與創(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)動玉米種業(yè)新發(fā)展。建立了我國玉米種質(zhì)資源安全保護體系，安全保存3萬余份種質(zhì)資源。精準鑒定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制。闡明我國玉米種質(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)測基因表達調(diào)控模式的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，為實現(xiàn)人工智能（AI）輔助定向育種奠定基礎(chǔ)，助力提升我國玉米育種自主創(chuàng)新能力和水平。”

中國農(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“機械化生產(chǎn)技術(shù)模式”由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布實施，玉米籽粒低破碎機械化收獲技術(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”

我國雖然是種質(zhì)資源大國，但還不是種質(zhì)資源強國，近年來，我國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源面臨的挑戰(zhàn)越來越嚴峻，加強保護與利用的緊迫性越來越強烈。

“十三五”期間，中國農(nóng)科院在種質(zhì)資源保護與利用體系建設(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——

一是加強種質(zhì)資源保護和利用。推進第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動，加快建成現(xiàn)代化、自動化、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)作物為對象，重點攻克并建設(shè)高通量、規(guī)模化表型及基因型鑒定平臺，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，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享平臺。

二是加強生物育種基礎(chǔ)研究。針對生物育種原創(chuàng)性成果不足、重大基因缺乏等瓶頸問題，以農(nóng)作物遺傳基礎(chǔ)科學(xué)問題闡析為主線，重點突破優(yōu)異種質(zhì)形成與演化規(guī)律、重要性狀協(xié)同調(diào)控機理、代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與合成機制，構(gòu)筑農(nóng)作物精準設(shè)計育種的遺傳理論體系，支撐保障國家種業(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，重點研發(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)、無外源基因無基因型依賴以及特異性強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確識別跟蹤技術(shù)等育種關(guān)鍵技術(shù)。

四是加強作物重大新品種培育。圍繞新時期國家重大需求，加快培育環(huán)境友好、資源高效、優(yōu)質(zhì)以及適宜輕簡栽培和機械化生產(chǎn)方式等突破性作物新品種。重點培育優(yōu)質(zhì)綠色超級稻、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。

五是加快推進科技條件平臺建設(shè)和布局。加大對國家作物種質(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驗室等科研平臺的支持力度。推進國家種業(yè)創(chuàng)新實驗室、南繁研究院國家作物表型研究設(shè)施等國家級重大科技創(chuàng)新平臺建設(shè)。規(guī)劃作物基因資源國家重點實驗室與國家未來小麥設(shè)計等重大科技平臺和基礎(chǔ)設(shè)施。

六是加強生物育種產(chǎn)品研發(fā)，推動生物育種產(chǎn)業(yè)化。加大對自主知識產(chǎn)權(quán)生物育種核心技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，加強對生物育種相關(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。