“自‘十三五’以來，我國農業科技持續發展，農作物良種覆蓋率在96%以上，自主選育品種面積占比超過95%。水稻、小麥兩大口糧作物品種已實現完全自給，良種對糧食增產貢獻率已超過45%。作物單產顯著提升，糧食總產連續5年超過6.5億噸，口糧實現絕對安全。”在近日舉行的中國農科院“科技創新引領糧食產業高質量發展”新聞發布會上，中國農科院副院長、中國工程院院士萬建民介紹。
糧食安全是國家戰略。種子是農業的“芯片”，種源安全連著糧食安全。會上，主糧作物領域方面的育種專家詳細解析了糧食安全背后的科技支撐。
提升主糧作物育種自主創新能力
基礎研究是整個科學體系的源頭。萬建民介紹，我國在小麥、水稻、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鍵技術研發等方面取得了重大進展，為糧食作物遺傳改良與精準設計育種提供了理論基礎與技術支撐。
主糧作物基礎理論研究成果豐碩。在基因組解析方面，構建全球首個亞洲栽培稻3010份核心種質的泛基因組，發現1.2萬個水稻新基因，為分子設計育種提供了豐富的基因資源；完成了145份不同時期小麥代表性品種進行重測序，構建了高密度的基因組變異圖譜，揭示小麥重大品種基因組演變規律；完成了350份玉米育種材料的全基因組重測序，闡明現代玉米育種過程全基因組選擇與遺傳改良規律。
干旱、鹽堿、病蟲害等逆境脅迫是導致我國糧食減產和品質下降的主要原因。針對育種和生產主要目標性狀，中國農科院在水稻、小麥等糧食作物中發掘出一批重要功能基因，為培養抗逆新品種奠定了基礎。
在育種領域，我國已突破了一批育種關鍵技術。在小麥上，歷時30年創立了小麥遠緣雜交新技術體系，破解了小麥與冰草屬間雜交國際難題，創制了高穗粒數、廣譜抗病性等新材料392份；在水稻上，首次建立了可固定雜種優勢的水稻無融合生殖體系，成功獲得雜交水稻的克隆種子，實現了雜交水稻無融合生殖“從0到1”的突破。
在此基礎上， “十三五”期間，中國農業科學院在小麥、水稻、玉米、大豆、雜糧的優質、抗逆、宜機收等新品種選育方面取得突破。
中國農科院作物科學研究所副所長劉錄祥介紹，中麥895灌漿速率和耐熱性居黃淮麥區南片首位，面條品質達到國家優質標準，2020年推廣面積為全國第三位；魯原502產量潛力高、適應性廣、抗倒伏能力強、品質優良，2019年成為我國三大主推小麥品種之一；中麥175是我國第一個同時通過國家水地和旱肥地兩個區域審定的水旱兼用型品種，實現了我國冬小麥育種的新突破，是北部冬麥區推廣面積最大的品種。
中國農科院作物科學研究所所長錢前介紹，除豐產性、抗病性、優質性、廣適性等特性，水稻育種更追求口感與營養學?！叭A浙優261”是香型優質高產高效廣適性新品。“嘉禾優7245”粳型三系雜交水稻品種，不僅味道軟糯彈香滑，而且具有產量高、抗稻瘟、抗飛虱等優點。
國家玉米產業技術體系首席科學家李新海說，農科院育成的中單123、中單685、中玉303、中單111等高產、抗逆、宜機收新品種，推動育種目標從高產向早熟優質抗倒宜機收方向轉變。
國家谷子高粱產業技術體系首席科學家刁現民介紹，目前已培育出“中谷1”“中谷2”“中谷7”等優質品種和“中雜谷16”等優質雜交種。其中“中谷2”米質顯著優于傳統的優質品種，已經成為山東“龍山小米”、新疆“疏勒小米”等多個品牌小米的主開發品種。
種質資源：種業創新的重要保障
“如果說種子是農業的芯片，那么種質資源是芯片的核心?！卞X前將作物種質資源庫比作育種的“彈藥庫”，是種業創新的物質基礎，是農業發展的戰略資源。
據萬建民介紹，我國目前建成完善了由1座長期庫、1座復份庫、10座中期庫、43個種質圃、205個原生境保護點以及種質資源信息中心組成的國家作物種質資源保護體系，保存資源總量突破52萬份，位居世界第二。
目前，第三次全國農作物種質資源普查與收集行動已全面啟動，共收集各類作物種質資源5.4萬份，其中96％以上為新收集資源，搶救性收集了耐水淹玉米等一大批珍貴資源。
在對收集、保存的種質資源進行基本農藝性狀全面鑒定的基礎上，中國農科院組織開展了對水稻、小麥、玉米、大豆等主要農作物3萬余份種質的精準鑒定，進一步強化了種質資源有效支撐產業發展的物質基礎。
通過遠緣雜交等途徑，創制了一批關鍵性狀突出、遺傳基礎明確、育種家想用、育種中好用的自主知識產權核心育種材料。其中，首次攻克利用冰草屬優異基因改良小麥的國際難題，創制了一批多粒、廣譜抗病性且產量三因素可同步提高的育種新材料，新材料正在為全國各麥區主要育種單位利用，并培育出一批新品種。
糧食產業如何打好“翻身仗”
2020年，中央經濟工作會議把種子和耕地問題列為經濟工作八大重點之一；中央農村工作會議提出要堅決打好種業“翻身仗”。對此，萬建民指出，“十四五”期間中國農科院將在種質資源、基礎研究、核心技術、重大產品等方面重點開展以下工作：
加強種質資源保護和利用。加快建成現代化、自動化、智能化的新國家作物種質庫，以小麥、水稻、玉米、大豆等主要農作物為對象，重點攻克并建設高通量、規?；硇图盎蛐丸b定平臺，發掘攜帶優異基因資源種質材料。
加強生物育種基礎研究。重點突破優異種質形成與演化規律、重要性狀協同調控機理、代謝調控網絡與合成機制，構筑農作物精準設計育種的遺傳理論體系。
開展種源“卡脖子”技術攻關。重點研發不依賴受體基因型的高效遺傳轉化體系、新一代雜種優勢利用技術、新型精準高效基因組編輯技術、組合誘變技術、新型育種芯片和基因高效分型技術、預測精度大幅度提高的全基因組選擇技術、染色體和染色體片段準確識別跟蹤技術等育種關鍵技術。
加強作物重大新品種培育。重點培育優質綠色超級稻、優質功能水稻、優質節水小麥、抗赤霉病小麥、耐旱宜機收玉米、抗蟲耐除草劑玉米、優質蛋白玉米、高產高蛋白大豆、耐除草劑大豆等重大新品種。
加快推進科技條件平臺建設和布局。加大對國家作物種質庫、農作物基因資源與基因改良國家重大科學工程、作物分子育種國家工程實驗室等科研平臺的支持力度。推進國家種業創新實驗室、南繁研究院國家作物表型研究設施等國家級重大科技創新平臺建設。
加大對自主知識產權生物育種核心技術和產品的研發，加強對生物育種相關技術的科普宣傳力度，助推我國生物育種產業快速發展。
