零的突破!中國雙季早粳稻誕生了

2021年07月20日09:34

  原標題:零的突破!中國雙季早粳稻誕生了

  作者:邱晨輝

  中青報·中青網記者 邱晨輝

  7月19日,雙季早粳水稻新品種“中科發早粳1號”現場會在江西省上高縣舉行,經現場測產,人工拋秧種植田和機插種植田平均畝產567.64公斤。

  這一由中國科學院遺傳與發育生物學研究所選育的新品種,實現了我國雙季早粳稻“零的突破”,意味著人們今後提前一個季度就能吃上新粳米了。

  至此,中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員李家洋及其團隊,在選育出高產、優質、高效、高抗“理想水稻”的道路又前進了一步。

  水稻生產中的一個空白

  我國是世界上水稻產量第一大國。然而,雙季早粳品種在我國水稻生產中是一個空白。

  據李家洋介紹,我國雙季早稻生產共有13個省,全部分佈在南方低緯度地區,其中湖南、廣西、江西、廣東等4省區播種面積占全國的75%以上。根據2020年國家統計局公佈的全國早稻生產數據,全國早稻播種面積7126萬畝,全國早稻總產量2729萬噸,全國早稻單產383.0公斤/畝。

  然而,我國所有的雙季早稻品種均為秈稻,目前國家設立的早稻品種審定組只有早秈組。早秈稻是在3月中下旬播種、7月中下旬收穫的南方秈稻品種。早秈稻品種,尤其是長江中下遊的品種,由於其整體品質較差,大部分作為儲備糧或工業用糧使用。

  李家洋說,同早秈稻相比,生長在高緯度地區的粳稻品種具有抗逆性強、株型優、米質優、食味佳等明顯優點。加速培育優良雙季早粳品種及其推廣應用,不僅為農民增加經濟效益,同時可將我國優質新米的上架期提前2-3個月。

  “儘管育種家已經嚐試了幾十年,卻一直未能培育出在實際生產中使用的雙季早粳稻新品種。”李家洋說。

  此次測產的主角——“中科發早粳1號”,屬於早稻中遲熟類型品種。2020年在江西高安縣和浙江永康市的早稻品比及多點試驗中,平均株高90釐米左右,平均每穗總粒數超110粒左右,結實率可達85%以上,千粒重26克左右,平均畝產在500公斤以上。

  不止如此,根據中科院的統計:新品種抗逆性強,尤其苗期耐寒、後期抗穗發芽方面尤為突出,米外觀品質優良,長寬比達3.0。主要米質指標達到優質二級米標準,食味佳。

  “將雙季早秈稻品種改為雙季早粳稻品種,可以將優質新米提前兩至三個月上市,為我國主糧供應端上第一碗飯。”李家洋說。

  “定製”一棵理想水稻

  這一新種質誕生的背後,有著強大的技術支撐:分子精準設計育種。

  李家洋團隊長期從事高等植物生長髮育與代謝調控的機理研究,為培育高產優質水稻新品種奠定了理論基礎,並率先提出了“分子精準設計育種”的理念。針對長江中下遊地區早稻生產中所遇到的問題,研究團隊最終育成具有優質、高產、抗寒和抗穗發芽的全新“中科發”雙季早粳新品種。

  用李家洋的話說,“分子精準設計”就像組裝一台電腦。“想要什麼樣的水稻,把相關的水稻基因組合在一起,就可以培育出滿足需要的種子。”

  與常規育種技術相比,分子精準設計育種不僅克服了週期長、偶然性大和效率低下等缺點,還可以對當前品種的缺點進行精確改良,實現多個優良性狀的聚合。

  李家洋團隊的“水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計”研究成果分別於2017年獲國家自然科學獎一等獎和2018年未來科學大獎。

  在研究團隊看來,這些從科學理論到生產實踐的成功範例,將會極大推動作物傳統育種向高效、精準、定向的分子設計育種轉變。

  李家洋說,“分子精準設計”水稻不僅有助於保障國家的糧食安全,還有助於滿足“眾口難調”的個性化需求。

  目前,李家洋和團隊正在嚐試“定製”針對特殊人群的稻米,如針對糖尿病人的高抗性澱粉稻米,培育出滿足個性化需求的水稻。

  “我國的水稻育種研究目前在國際上處於第一方陣。”李家洋說。但他同時表示,這一領域的挑戰猶存:儘管目前水稻育種材料聚集了大部分優良性狀,仍然需要升級與完善。

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