我國(guó)水稻種植面積穩(wěn)定在3000萬(wàn)公頃以上,，2021年稻谷平均單產(chǎn)達(dá)到474公斤/畝,，世界上水稻種植面積最大的10個(gè)國(guó)家中,，中國(guó)單產(chǎn)水平最高。 我國(guó)的水稻育種經(jīng)歷了矮化育種,、雜種優(yōu)勢(shì)利用和超級(jí)稻培育三次飛躍，不但實(shí)現(xiàn)種源基本自給自足,，良種覆蓋率超過(guò)96%,，還奠定了水稻育種科研水平國(guó)際領(lǐng)先地位。
中國(guó)科學(xué)院院士 錢前
當(dāng)前,，隨著我國(guó)農(nóng)村社會(huì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,、勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)機(jī)械化,、數(shù)字化,、智能化的迅速發(fā)展，水稻育種面臨新的任務(wù)和挑戰(zhàn),，一是加強(qiáng)我國(guó)種質(zhì)資源關(guān)鍵核心技術(shù)原創(chuàng)性,，二是加強(qiáng)生物技術(shù)和信息技術(shù)等系統(tǒng)融合與集成應(yīng)用，加快新型產(chǎn)品和多性狀疊加產(chǎn)品研發(fā),。
應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),，我國(guó)水稻育種的重點(diǎn)是什么？中國(guó)科學(xué)院院士,、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)錢前接受專訪時(shí)表示,，要在種質(zhì)資源規(guī)模化發(fā)掘,、智慧育種,、合成生物學(xué)等基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)新突破，推進(jìn)種質(zhì)資源創(chuàng)制和育種向精準(zhǔn)化,、高效化,、智能化發(fā)展，研發(fā)出新型優(yōu)質(zhì)綠色高效新品種，提高資源要素投入產(chǎn)出比,。
中國(guó)水稻育種五大方面國(guó)際領(lǐng)先
問(wèn)：我國(guó)的水稻育種研究在國(guó)際上處于領(lǐng)先位置,，具體體現(xiàn)在哪些方面？
錢前：我國(guó)的水稻育種經(jīng)歷了矮化育種,、雜種優(yōu)勢(shì)利用和超級(jí)稻培育三次飛躍,，經(jīng)歷了育種目標(biāo)從產(chǎn)量到高抗、優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)并重,，育種理念從高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)逐步提升為少投入,、多產(chǎn)出、環(huán)境友好的轉(zhuǎn)變,。其間伴隨引領(lǐng)“第一次綠色革命”的矮化育種以及三系雜交稻培育,、二系雜交稻培育、亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用,、理想株型育種和綠色超級(jí)稻培育等6個(gè)重要?dú)v程,。整體看，我國(guó)的水稻育種研究在國(guó)際上處于領(lǐng)先位置,，體現(xiàn)在五大方面,。
種質(zhì)資源方面，在水稻起源與演化,、全基因組遺傳變異和資源挖掘等方面科研實(shí)力強(qiáng)勁,，建立了水稻種質(zhì)資源保存、精準(zhǔn)鑒定和基因組分析等技術(shù)體系,；
育種基礎(chǔ)研究方面,，在國(guó)際上率先構(gòu)建了水稻全基因組序列框架圖，解析了產(chǎn)量,、株型,、品質(zhì)、抗性等多種重要性狀形成的分子基礎(chǔ),，克隆了一批具有重大育種價(jià)值的新基因,，并逐步應(yīng)用于品種改良；
育種技術(shù)方面,，現(xiàn)代生命科學(xué)的飛速發(fā)展驅(qū)動(dòng)作物育種新理論和新方法不斷突破,，我們?cè)趪?guó)際上首次創(chuàng)建了可固定雜種優(yōu)勢(shì)的水稻無(wú)融合生殖育種技術(shù)，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,；
品種選育和產(chǎn)量提升方面,，近年來(lái)水稻品種審定數(shù)量大幅增加，優(yōu)質(zhì)品種不斷增多,，良種供應(yīng)能力持續(xù)提高,。水稻種植面積穩(wěn)定在3000萬(wàn)公頃以上,，2021年稻谷平均單產(chǎn)達(dá)到474公斤/畝，世界上水稻種植面積最大的10個(gè)國(guó)家中,，中國(guó)單產(chǎn)水平最高,；
在水稻生產(chǎn)模式方面，創(chuàng)建了水稻產(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,。
這其中，水稻基因設(shè)計(jì)育種從理論到實(shí)踐我國(guó)都走在國(guó)際前列,。本世紀(jì)初,，我國(guó)科學(xué)家就提出了水稻基因設(shè)計(jì)育種將成為第三次水稻育種突破口的觀點(diǎn)。我先后主編了《水稻分子育種技術(shù)指南》和《水稻基因設(shè)計(jì)育種》兩部專著,，系統(tǒng)介紹了水稻分子標(biāo)記輔助育種的基本原理與方法,，從技術(shù)與應(yīng)用的層面，規(guī)劃了水稻分子設(shè)計(jì)育種的具體實(shí)施路線,。
在長(zhǎng)期的育種實(shí)踐和理論思考基礎(chǔ)上,，李家洋院士團(tuán)隊(duì)、韓斌院士團(tuán)隊(duì)和我們共同提出了理想株型與秈—粳雜種優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的未來(lái)超級(jí)雜交稻分子設(shè)計(jì)模型,，通過(guò)精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)與全基因組分子標(biāo)記輔助育種技術(shù),，組合亞種間優(yōu)良等位基因，培育具有秈—粳雜種優(yōu)勢(shì)與理想株型的高產(chǎn),、優(yōu)質(zhì),、抗逆、抗病的新品種,。
這一理論為水稻生產(chǎn)的第三次產(chǎn)量飛躍提供了指導(dǎo)性思路,。在該理論指導(dǎo)下，我們分子設(shè)計(jì)選育的粳質(zhì)秈型雜交稻廣兩優(yōu)7203通過(guò)了國(guó)家區(qū)試,，獲國(guó)家品種審定,，后續(xù)還選育了多個(gè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的國(guó)審和省審新品種：廣兩優(yōu)7217、嘉禾優(yōu)7245,、中嘉8號(hào),、嘉禾優(yōu)5號(hào)、嘉禾優(yōu)7號(hào),、深兩優(yōu)7248等,，并在浙、湘,、贛,、桂等南方稻區(qū)大面積推廣應(yīng)用,。
《瞭望》：當(dāng)前我國(guó)種業(yè)發(fā)展還面臨哪些挑戰(zhàn)？
錢前：隨著資源環(huán)境等要素投入對(duì)產(chǎn)量提升的驅(qū)動(dòng)力減弱,，科技驅(qū)動(dòng)種業(yè)創(chuàng)新需求日益增強(qiáng),，種業(yè)發(fā)展面臨新的任務(wù)和挑戰(zhàn)。
一是加強(qiáng)我國(guó)種質(zhì)資源關(guān)鍵核心技術(shù)原創(chuàng)性,，突破全球農(nóng)業(yè)生物技術(shù)核心專利70%被美國(guó)控制的局面,。
二是加強(qiáng)生物技術(shù)和信息技術(shù)等系統(tǒng)融合與集成應(yīng)用，加快推進(jìn)新型產(chǎn)品和多性狀疊加產(chǎn)品研發(fā),。
持續(xù)推動(dòng)水稻種業(yè)迭代升級(jí)
《瞭望》：推動(dòng)水稻種業(yè)迭代升級(jí),，重點(diǎn)需要加強(qiáng)哪些方面的工作？
錢前：種質(zhì)資源是支撐農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和育種創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ),，是農(nóng)業(yè)生物多樣性和農(nóng)耕文明的重要載體,。我國(guó)幅員遼闊，生態(tài)條件各異,，在不同的環(huán)境適應(yīng)和生態(tài)壓力選擇下,，形成了眾多獨(dú)特的遺傳類型的種質(zhì)資源。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部領(lǐng)導(dǎo)下,，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所牽頭帶領(lǐng)全國(guó)作物種質(zhì)資源工作者,，在幾代人經(jīng)過(guò)40多年的共同努力下，建立起當(dāng)前的作物種質(zhì)資源保護(hù)體系,，對(duì)以我國(guó)自有作物種質(zhì)資源為主的52萬(wàn)余份資源進(jìn)行了有效保護(hù),，涉及糧、棉,、油,、果等340種作物及相關(guān)的野生近緣植物，共2000多個(gè)物種,。
野生稻是水稻種質(zhì)資源天然的基因庫(kù),，在長(zhǎng)期的自然選擇壓力下，積累了諸多優(yōu)良性狀決定基因,，為新基因挖掘和種質(zhì)創(chuàng)新提供了新機(jī)遇,。建議充分利用先進(jìn)的生物學(xué)研究技術(shù)，高效的基因型和表型鑒定技術(shù)體系,，進(jìn)一步加強(qiáng)種質(zhì)資源尤其是野生稻資源的鑒定評(píng)價(jià),。通過(guò)開展規(guī)模化的種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定,，創(chuàng)造有利性狀表達(dá)的環(huán)境條件,，高效發(fā)掘資源中蘊(yùn)藏的控制多年生、抗病蟲等重要農(nóng)藝性狀基因,，明確這些基因的育種利用價(jià)值,，從而加快育種利用和遺傳改良進(jìn)程,，全面提升我國(guó)種業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)種業(yè)振興提供有效支撐,。
《瞭望》：未來(lái)水稻育種的主攻方向有哪些,？
錢前：在我國(guó)，隨著人民群眾生活水平提高,，人均大米消費(fèi)量有所下降,，消費(fèi)總量增速有所放緩，但對(duì)優(yōu)質(zhì)食味,、營(yíng)養(yǎng)健康大米需求明顯增加,。我國(guó)稻米品質(zhì)改良已取得顯著成效，但與國(guó)外優(yōu)質(zhì)稻相比仍存在一定差距,。
目前,，國(guó)際水稻育種技術(shù)加速向精準(zhǔn)化、高效化和智能化發(fā)展,，傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代分子技術(shù)結(jié)合日益緊密，全基因組選擇,、分子設(shè)計(jì)育種等前沿技術(shù)持續(xù)推動(dòng)水稻種業(yè)迭代升級(jí),。
對(duì)標(biāo)國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)我國(guó)水稻育種的主攻方向包括：
一是對(duì)種質(zhì)資源尤其是野生稻資源的收集保存總體布局,，拓寬品種培育上資源多樣性,，形成優(yōu)勢(shì)種質(zhì)資源群。
二是集成全基因組選擇,、基因編輯等前沿育種技術(shù),，結(jié)合理想株型與秈—粳雜種優(yōu)勢(shì)相結(jié)合的未來(lái)超級(jí)雜交稻分子設(shè)計(jì)模型，創(chuàng)新第三代水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù),。
三是利用全基因組數(shù)據(jù),、種質(zhì)表型組數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧夂?、土壤,、生物和非生物資源等大數(shù)據(jù)，創(chuàng)建生態(tài)區(qū)適應(yīng)性新種質(zhì)智能設(shè)計(jì)的技術(shù)體系,。
四是以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,，選育適宜直播及機(jī)械化生產(chǎn)和環(huán)境友好型的水稻新品種；培育滿足不同人群需求的富鐵,、鋅,、硒等功能型優(yōu)質(zhì)水稻新品種。
建議我國(guó)盡快啟動(dòng)實(shí)施生物育種重大項(xiàng)目：
一是在全球范圍內(nèi)構(gòu)建種質(zhì)資源,，尤其是野生稻收集交換的跨國(guó)網(wǎng)絡(luò)體系,，強(qiáng)化國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)（圃）建設(shè),，提升我國(guó)種質(zhì)資源保存的數(shù)量和質(zhì)量。
二是加強(qiáng)水稻種質(zhì)資源挖掘與創(chuàng)新利用,，研制和建立符合現(xiàn)代化種質(zhì)資源挖掘和利用需求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，規(guī)模化挖掘野生稻等戰(zhàn)略性資源,，提高種質(zhì)資源的儲(chǔ)備,、研究和管理能力。
三是加強(qiáng)水稻前沿育種關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),，通過(guò)交叉學(xué)科項(xiàng)目培育,，促進(jìn)跨學(xué)科研究和系統(tǒng)研究方法，推動(dòng)水稻育種效率提升,。
四是瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,，基于規(guī)模化核心種質(zhì)資源庫(kù),，構(gòu)建種質(zhì)資源表型性狀和多組學(xué)整合信息數(shù)據(jù)平臺(tái),。
確保中國(guó)糧用中國(guó)種
《瞭望》：對(duì)打好種業(yè)翻身仗，你有哪些建議,？
錢前：種業(yè)是農(nóng)業(yè)的“芯片”,，打好種業(yè)翻身仗是黨中央做出的重大戰(zhàn)略決策，為確保中國(guó)碗裝中國(guó)糧,、中國(guó)糧用中國(guó)種,，有以下幾方面建議：
進(jìn)一步拓展我國(guó)種質(zhì)資源的遺傳多樣性。建立具有世界先進(jìn)水平的野生近緣種和地方品種保護(hù),、研究和利用體系,。開展種質(zhì)資源聯(lián)合考察，搭建全方位,、寬領(lǐng)域,、多層次的國(guó)際交流與合作平臺(tái)，加大優(yōu)異資源引進(jìn)和交換力度,。組織實(shí)施一批重大國(guó)際合作項(xiàng)目,，提升種質(zhì)資源安全保護(hù)與高效利用水平。
進(jìn)一步加強(qiáng)生物育種研發(fā),，推動(dòng)生物育種產(chǎn)業(yè)化,。基于基因組、表型組,、人工智能和大數(shù)據(jù),，定點(diǎn)編輯目標(biāo)基因使之產(chǎn)生期望表型。在全基因組水平預(yù)測(cè)庫(kù)存種質(zhì)資源的利用價(jià)值,，快速聚合優(yōu)良等位基因,，實(shí)現(xiàn)新種質(zhì)的智能,、高效和定向創(chuàng)制，推動(dòng)生物育種產(chǎn)業(yè)化,。
進(jìn)一步加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),，打造有利于創(chuàng)新的社會(huì)環(huán)境。優(yōu)化現(xiàn)行種業(yè)相關(guān)制度和政策,，完善專利和植物新品種保護(hù)制度,，擴(kuò)大保護(hù)名錄，切實(shí)保護(hù)原創(chuàng)性,、突破性成果,。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，推進(jìn)種質(zhì)資源共享共用,。改進(jìn)現(xiàn)有種業(yè)科研成果評(píng)價(jià)方式,，完善成果獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。
進(jìn)一步穩(wěn)定科研投入,，提升原始創(chuàng)新能力,。加大種業(yè)科技財(cái)政投入力度，加快籌建種業(yè)創(chuàng)新基金,。構(gòu)建企業(yè)主動(dòng)投入,、基金等社會(huì)資本投入和地方政府投入相結(jié)合的多元投資配置模式。
進(jìn)一步深化科企合作,，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融合。建立以科研單位為主體的育種基礎(chǔ)理論,、種質(zhì)資源創(chuàng)新,、高新技術(shù)和共性技術(shù)研究體系和以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系，構(gòu)建新型產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)模式,，推進(jìn)全國(guó)大聯(lián)合和大協(xié)作,。
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