粮食“十七连丰”背后的育种科技

　　113亿斤，这是2020年我国粮食生产比上一年增加的产量，实现“十七连丰”。这样的成果并不容易，中国农业科学院近日公布的一组数据显示我国小麦2020年播种面积比2011年减少2700万亩，但产量增加1300万吨；水稻2020年播种面积比2011年减少393.6万亩，但产量增加897.7万吨。  

　　中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民说“一减一增的背后，是科技的力量。”从育种、栽培，到灌溉、病虫害防控，粮食生产的各个环节都需要科技的助力。其中，良种培育是至为关键的一环。近年来，我国培育了一批粮食作物新品种，从种源上为提高粮食产量和品质提供了保障。本期，我们从平时接触最多的四大粮食作物——小麦、水稻、玉米、大豆，看看都有哪些新品种从实验室走向田间地头，让中国的粮仓更充实，餐桌更丰富。

　　小麦 生产品种全部为国产自育

　　我国是世界上最大的小麦生产国和消费国。“小麦连续六年总产在1.3亿吨以上，这对于1.27亿吨的消费量而言，刚刚好，没有太多的富余。”中国农科院作物科学研究所副所长刘录祥说。

　　不过，这只是当前“刚刚好”。刘录祥指出，未来我国人口还会增加，2030年小麦要实现1.7亿吨的产量，那就要求我们每年产量增加2%。“所以我们不可以躺着睡大觉，必须警觉起来。”

　　每年增产2%，难度有多大？我们先看看最近一个十年的变化2011年我国小麦单产(平均亩产)322.55公斤，2020年增至382.8公斤，增幅18.68%，年均增长1.87%。这个增长率与2%很接近，是如何实现的？

　　要想产量好，必须得种子好。据万建民介绍，“十三五”期间，中国农科院围绕小麦全产业链开展了“藏粮于技”重大科研任务，新育成一批具有国际领先水平的小麦新品种。而且，我国小麦生产品种全部为国产自育，也就是说不依赖国外的种子。

　　比如，“中麦175”是我国第一个通过国家水地和旱肥地两个区域审定的水旱兼用型品种，实现了我国冬小麦育种的新突破，是北部冬麦区推广面积最大的品种；“中麦5051”破解了北方麦区强筋小麦不抗寒、节水小麦不优质的难题，亩产达到551公斤；“中麦578”在2020年河南省焦作市实打验收，亩产达到841.5公斤，创下黄淮麦区强筋小麦高产纪录。

　　培育一个新品种，需要做许多基础研究，如基因研究等。近年来，我国小麦育种基础研究取得许多突破。比如，中国农科院作物科学研究所攻克利用冰草属优异基因改良小麦的国际难题，创制了一批多粒、广谱抗病性强且产量高的育种新材料；克隆抗旱基因，培育的抗旱小麦水分利用效率提高15%以上、产量提高10%以上。

　　在小麦基因组测序、基因克隆、高通量分子标记检测、转基因、基因编辑以及分子育种技术等方面，中国农科院与欧美发达国家保持同步，部分领域处于领先水平。所谓分子育种，是指将分子生物学技术应用于育种，在分子水平上进行育种。近年来，中国农科院完成了小麦基因组660K芯片构建、太谷核不育基因的克隆和基因编辑等工作。

　　“我们把这些原始的基因用分子标记，从传统育种到分子育种，提升育种技术。”中国农科院作物科学研究所所长、中国科学院院士钱前说。

　　对于未来小麦新品种设计，刘录祥呼吁加大重大科学设施的支撑。他认为，要从基础资源的深度解析、优异基因的深度挖掘和重大战略品种的设计这三个目标去谋划小麦品种研究的科学设施。通过科学设施支撑，争取每年有一些战略性的基因资源和新品种的产出。

　　水稻 品种培育兼顾优质和高产

　　万建民这几年感觉到一个有趣的变化几年前到某个小饭店或食堂吃饭，经常遇到米饭的味道太差，很难接受；但现在随便进哪一家路边小店或食堂，米饭味道通常都能让人接受，不像以前那么差。他发现，周围很多人与他有同样的感受。

　　这说明了什么？他得出一个结论中国的水稻品种培育由以往单一的追求单产的提升，已经向品质改良的方向发展。也就是说，优质和高产并重是目前水稻育种的主攻方向，而且取得相当大的成效。

　　提到优质大米，许多人可能想到的是泰国香米、日本大米以及我国东北地区的五常大米等。但其实，近年来我国培育了不少水稻新品种，而且在高产和优质方面达到国际领先水平。

　　比如，中国水稻研究所胡培松院士团队选育的“华浙优261”香型优质杂交稻，是优质高产高效广适性新品种，达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级。“华浙优261”产量高，最大的优势是米质优，整精米率达到70%以上，稻米细长透亮，食味好。钱前院士团队选育的“嘉禾优7245”粳型三系杂交水稻品种，味道软糯弹香滑，还具有产量高、抗稻瘟、抗飞虱等优点。