尋找破解 水稻育種難題的“鑰匙”.doc

1、尋找破解 水稻育種難題的“鑰匙”金秋稻浪滾滾，在位于安徽省合肥市的安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濱湖水稻試驗(yàn)示范基地里，有這樣一片水稻展示田與眾不同。這里種植的水稻類型豐富，植株高矮不一，株型、穗型和谷粒形狀多樣，劍葉有長(zhǎng)有短，籽粒有大有小，大穗、多粒和多蘗是共同特點(diǎn)。如此豐富的水稻資類型，吸引了來自全國(guó)21個(gè)省（市、自治區(qū)）65家科研院校和企業(yè)的150多名水稻育種人。這片稻田里展示的就是目前我國(guó)水稻育種急需的優(yōu)異性狀突出、具有重要利用價(jià)值的水稻優(yōu)異種質(zhì)資。日前，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和中國(guó)水稻研究所聯(lián)合主辦、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所承辦的全國(guó)水稻優(yōu)異種質(zhì)資現(xiàn)場(chǎng)展示會(huì)在安徽合肥舉行。力求將通過精準(zhǔn)

2、鑒定和種質(zhì)創(chuàng)制途徑獲得的水稻優(yōu)異種質(zhì)資與行業(yè)分享，及時(shí)有效服務(wù)于水稻育種等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究，促進(jìn)育種和種業(yè)的快速發(fā)展。保存每次突破都有它的身影中國(guó)是亞洲栽培稻的原產(chǎn)地之一，稻作歷史長(zhǎng)達(dá)上萬年，擁有豐富的水稻種質(zhì)資。截至20_年，我國(guó)國(guó)家種質(zhì)庫共保存水稻種質(zhì)資84935份，其中地方稻種占比最高，有51501份。地方稻種中，又以來自廣西的最多，有8546份，其次是云南、貴州。樣本量的數(shù)字還僅僅是表面，對(duì)于水稻新品種選育，乃至國(guó)家種業(yè)發(fā)展和糧食安全，穩(wěn)定的種質(zhì)資更是不可或缺?！八痉N質(zhì)資是育種和新基因發(fā)掘的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是維護(hù)國(guó)家糧食安全和種業(yè)健康發(fā)展的重要戰(zhàn)略性資。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所所長(zhǎng)

3、劉春明表示，“盡管不同時(shí)期水稻育種目標(biāo)各不同，但可以說，我國(guó)每一次水稻育種的重大突破，都與對(duì)優(yōu)異種質(zhì)資的發(fā)掘和利用密切相關(guān)?！币运景N為例，20世紀(jì)50年代，水稻仍以高稈品種為主，易倒伏，阻礙產(chǎn)量的提高。而隨著矮腳南特、矮仔占、低腳烏尖、廣場(chǎng)矮13等矮稈資的發(fā)掘利用，我國(guó)的水稻矮化育種取得了重大突破，育成了一批抗倒伏、葉面積和收獲指數(shù)高的品種，水稻增產(chǎn)3050。無獨(dú)有偶，20世紀(jì)70年代，也正是一株野敗不育系的發(fā)現(xiàn)，為雜交水稻育種打開了突破口。“如今全球氣候異常多變，干旱、鹽害、冷害、熱害日益頻發(fā)，稻瘟病、紋枯病、稻曲病、黑條矮縮病、南方黑條矮縮病、褐飛虱等病蟲害的發(fā)生嚴(yán)重，對(duì)水稻育種提

4、出了更高的要求?！敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員韓龍植告訴筆者，“不再是單純追求產(chǎn)量增加，如今的水稻育種在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病蟲、抗逆性等方面都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，篩選育種急需優(yōu)異種質(zhì)資?！本唧w到種質(zhì)資的利用方式，韓龍植介紹，目前主要將篩選的優(yōu)異種質(zhì)在育種中作親本利用，同時(shí)以優(yōu)異種質(zhì)作為基因，發(fā)掘優(yōu)異基因并利用于育種。篩選“千里挑一”的“種質(zhì)軍團(tuán)”歷時(shí)兩年，從29個(gè)精準(zhǔn)鑒定點(diǎn)5680份資中篩選優(yōu)異種質(zhì)320份，這是我國(guó)水稻種質(zhì)資工作取得的成果，然而曾幾何時(shí)，作為水稻種質(zhì)資大國(guó)，我們的利用率卻并不高。為了喚醒“沉睡”在種質(zhì)庫里的優(yōu)異資，近年來，由中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所和中國(guó)水稻研究所牽頭，陸續(xù)在吉林

5、、遼寧、湖北、浙江、江西等地舉辦了多場(chǎng)水稻優(yōu)異種質(zhì)資現(xiàn)場(chǎng)展示與觀摩會(huì)?！耙e辦這樣一場(chǎng)觀摩會(huì)并不容易，本次現(xiàn)場(chǎng)共展示的320余份水稻優(yōu)異種質(zhì)資，都是精挑細(xì)選，可謂千里挑一。”安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)李澤福介紹?！盀榱吮ＷC能夠篩選出優(yōu)異的水稻種質(zhì)資，我們首先選擇覆蓋全國(guó)所有6個(gè)稻作生態(tài)區(qū)、包括29個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的5680份水稻種質(zhì)資，其中北方粳稻2660份、南方粳稻615份、秈稻2405份?！表n龍植告訴筆者。但這還只是第一步，接下來，育種家們還要再根據(jù)水稻對(duì)光溫反應(yīng)較敏感的特點(diǎn)以及各稻作區(qū)對(duì)育種材料的需求特點(diǎn)，確定北至東北、南抵廣西的7個(gè)生態(tài)鑒定點(diǎn)。北方生態(tài)點(diǎn)鑒定以粳稻為主，南方生態(tài)點(diǎn)鑒定以秈稻和

6、南方粳稻為主，每個(gè)點(diǎn)鑒定3000份種質(zhì)資，從中初篩出190份溫光反應(yīng)相對(duì)遲鈍的優(yōu)異種質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，還要確定22個(gè)鑒定點(diǎn)，進(jìn)一步對(duì)水稻種質(zhì)資的抗病蟲性、抗逆性、耐直播、耐低磷、低鎘積累、高光效等進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定。其中僅抗稻瘟病一項(xiàng)，就要在4個(gè)鑒定點(diǎn)對(duì)5250份材料進(jìn)行鑒定。“有時(shí)為了觀察抗逆性，就要正確選擇適宜鑒定的一些環(huán)境條件。比如水稻耐冷性鑒定，就是在云南嵩明海拔1920米的試驗(yàn)地進(jìn)行的?！表n龍植說，“最終從2403份粳稻種質(zhì)資中，篩選出空殼率小于10的耐冷性極強(qiáng)的種質(zhì)298份?！贝舜维F(xiàn)場(chǎng)展示的320份種質(zhì)資，就是用了兩年多時(shí)間，從5680份材料中篩選出來的優(yōu)異種質(zhì)，具有溫光反應(yīng)遲鈍、優(yōu)質(zhì)（直

7、鏈淀粉含量低、口味佳等）、抗病蟲（稻瘟病、黑條矮縮病、南方黑條矮縮病、紋枯病、稻曲病、褐飛虱等）、抗逆（冷、旱、鹽、熱）、耐直播、耐低氮、高光效、低鎘積累等優(yōu)異特性，對(duì)破解水稻育種難題、推動(dòng)種業(yè)發(fā)展具有重要價(jià)值。利用“共享育種”應(yīng)用超2.5億畝優(yōu)質(zhì)的資有了，如何有效利用，讓這些資真正變成各個(gè)地區(qū)急需的品種，也有學(xué)問。正午時(shí)分，觀摩會(huì)現(xiàn)場(chǎng)艷陽高照，寧夏農(nóng)科院研究員安永平卻顧不上擦一把臉上的汗，一手拿著列有水稻種質(zhì)名稱的表格，一手掂起稻穗看穗數(shù)、觀察株型，還不時(shí)在表格上寫寫畫畫。“我這次來主要是想尋找有抗稻瘟病基因的種質(zhì)資?！卑灿榔礁嬖V筆者，稻瘟病是寧夏水稻生產(chǎn)的主要病害，但目前水稻育種中缺乏可利

8、用的抗稻瘟病資，他這次來，就是想找到兼顧豐產(chǎn)又抗稻瘟病的優(yōu)異種質(zhì)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所博士馬小定告訴筆者：“我們給每位與會(huì)代表都發(fā)放了表格，大家可以根據(jù)各自的育種目標(biāo)，遞交所需要的水稻種質(zhì)，我們將在12月份統(tǒng)一將這些材料郵寄給各用種單位?！辟Y不僅僅向科研院校開放，企業(yè)也可以“淘到寶”。現(xiàn)場(chǎng)就有不少種子企業(yè)帶著發(fā)展中遇到的難題“有備而來”。一排排水稻種質(zhì)資看下來，豐樂種業(yè)科研主管吳曉亮很滿意，他找到了好幾個(gè)高抗稻瘟病、耐高溫的水稻種質(zhì)?！拔覀兘赇N往廣東、廣西的水稻品種，稻瘟病抗性有所降低，例如中抗變成中感，所以我這次來就想找找高抗稻瘟病的。此外，近年來各地持續(xù)高溫多發(fā)，尤其是去年和今年，水稻抽穗時(shí)都趕上高溫，空殼率比較高，影響了水稻產(chǎn)量，急需耐高溫品種?！庇^摩結(jié)束時(shí)，他已經(jīng)將自己需要的種質(zhì)遞交給主辦單位。而華智水稻種質(zhì)創(chuàng)新總監(jiān)彭俊華更關(guān)注的則是抗病性好的優(yōu)異基因：“我們引進(jìn)優(yōu)異種質(zhì)資后會(huì)將優(yōu)異基因挖掘出來，為其他育種單位提供平臺(tái)服務(wù)?！贝送?，他還希望找到抗南方黑條矮縮病的優(yōu)異基因?！叭ツ昴戏胶跅l矮縮病在一些稻田大面積發(fā)生，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)嚴(yán)重，要攻克這一難題，離不開優(yōu)異的種質(zhì)資。”隨著資與育種和種業(yè)的合作交流日益緊密，大大推動(dòng)了我國(guó)水稻育種的持續(xù)發(fā)展，為保障糧食安全也做出了積