2021,育種選育新方向

1、2021,育種選育新方向談到育種方向，高產(chǎn)要素是從來都不能少的。然而，在農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)方 式、調(diào)結(jié)構(gòu)的當(dāng)下，優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、專用等性狀被育種家們逐漸 發(fā)掘、創(chuàng)新和利用。年初，讓我們共同跟著育種院士、權(quán)威專家們?nèi)?了解，水稻、小麥、玉米等主要糧食作物適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展情況和農(nóng)民新 要求的育種方向正在發(fā)生著什么樣的變化水稻：培育“四性”綜合指數(shù)高的品種中國科學(xué)院院士、國家水稻產(chǎn)業(yè)體系華南稻區(qū)崗位專家謝華安培育將“四性”即豐產(chǎn)性、抗逆性、優(yōu)質(zhì)性及適應(yīng)性，綜合在較 高水平上的水稻品種，能在生產(chǎn)上大面積生產(chǎn)應(yīng)用，深受農(nóng)民喜愛的 品種。水稻育種的發(fā)展歷程證明，每一個階段的重大突破均依賴于優(yōu)異 種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和利用。20世

2、紀50年代末，“矮仔占”等矮稈種質(zhì)的發(fā) 掘與利用;20世紀7080年代，“野敗”型等不育資源發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn) 了雜交稻的三系配套和大面積推廣利用；80年代，“農(nóng)墾586等光 溫敏核不育材料的發(fā)掘與利用，實現(xiàn)了兩系雜交水稻的突破。這3個 階段都使水稻單產(chǎn)得到大幅度提高，因此，發(fā)掘、創(chuàng)新、利用種質(zhì)資 源是提高水稻“四性”的重要手段。首先，野生稻是現(xiàn)代栽培稻的始祖，在長期的馴化過程中，丟失 了約1/3的等位基因和一半的基因型，其中包含有大量特異基因，如第1頁共6頁 抗病、蟲、雜草及抗逆、高光效和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等有利基因。因此，在未 來的育種過程中，應(yīng)廣泛收集、鑒定、評價國內(nèi)外優(yōu)異種質(zhì)資源，尤 其是野生稻資源。其

3、次，以傳統(tǒng)育種方法為基礎(chǔ)，結(jié)合基因工程、細胞工程與染色 體工程技術(shù)、植物誘變技術(shù)及分子育種等技術(shù)，深入開展抗逆遺傳育 種等基礎(chǔ)理論研究及優(yōu)化育種程序，創(chuàng)制具有優(yōu)異性狀的種質(zhì)材料或 新品種。拓寬栽培稻的遺傳基礎(chǔ)，開發(fā)優(yōu)異基因資源，創(chuàng)造特異性育 種材料，從而實現(xiàn)水稻“四性”同步提高。同時，圍繞培育水稻優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)區(qū)，聯(lián)合多學(xué)科、多生態(tài)區(qū)的協(xié)作 攻關(guān)，建立良種良法配套的區(qū)域化、模式化、標準化、規(guī)范化的高產(chǎn) 高效栽培技術(shù)體系，創(chuàng)制高產(chǎn)栽培技術(shù)模式開展節(jié)本、高效的水稻栽 培技術(shù)和實用機型的研究與使用，努力實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化。可以說，培育“四性”綜合在較高水平的水稻新品種， 對保障我 國糧食安全具有重要的

4、意義。在當(dāng)今人口逐年增加，而耕地面積逐年下降的情況下，只有提高 糧食產(chǎn)量才能確保我國糧食安全。水稻是我國的最重要糧食作物之一， 大幅度提高水稻豐產(chǎn)性，尤其是提高中低產(chǎn)田的豐產(chǎn)性依然是水稻育 種的主要目標；由于人民生活水平的逐步提高，而過去對稻米品質(zhì)的 改良不夠重視，跟不上人們對稻米品質(zhì)的要求，因此，提高水稻的優(yōu) 質(zhì)性，尤其是在保證一定豐產(chǎn)性的條件下， 培育中高檔優(yōu)質(zhì)稻顯得尤 為重要；再加上每年全球發(fā)生的異常氣候，如極端高溫、極端低溫、 旱澇等，病蟲害發(fā)生逐年加重，施用的農(nóng)藥化肥逐年增加，土壤的農(nóng)第2頁共6頁 藥殘留和工廠排放到土壤的污染物導(dǎo)致的土壤毒害越來越重，因此， 提高水稻的抗逆性（抗病蟲

5、、耐低肥、耐高溫、耐低溫、耐鹽堿、耐 淹、耐旱等）尤為重要；隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，人口進入老 齡化，農(nóng)村年輕勞動力越來越少，水稻的廣適性又賦予了新的內(nèi)涵， 即適于輕簡化栽培和機械化。小麥：攻克北方赤霉病，解決南方豐產(chǎn)性中國工程院院士、小麥育種專家程順和北緯33度線南北農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)是我國兩大麥區(qū)的交叉地帶，面積 有1億多畝，地形復(fù)雜、氣候多變，小麥增產(chǎn)潛力巨大。然而，其以 南地區(qū)的小麥抗赤霉病效果好，但豐產(chǎn)性和抗凍性有待提升，以北地 區(qū)的小麥豐產(chǎn)效果較好，而抗赤霉病性和抗穗發(fā)芽性較差。在國家糧食安全總目標下，“北下南上”尋求小麥育種的新突破， 是大勢所趨?！氨毕隆敝副狈狡贩N向南（北緯 33度

6、線）發(fā)展，“南 上”指南方品種向北（北緯 33度線）發(fā)展。以該區(qū)域的主要育種單 位間協(xié)作，改良北方大面積品種的抗赤霉病、穗發(fā)芽等性狀，改良南 方大面積品種的豐產(chǎn)、抗凍性，充分發(fā)揮 33度沿線小麥增產(chǎn)潛力， 目標是選育出適合北緯33度過渡區(qū)域的高產(chǎn)小麥新品種。這里需要特別強調(diào)的是，小麥抗赤霉病基因發(fā)掘與品種選育至關(guān) 重要。小麥赤霉病不僅造成大幅度減產(chǎn)，而且真菌毒素嚴重污染食品和 飼料，威脅人畜健康。2000年以來，全國有9年赤霉病發(fā)生面積超 過5000萬畝，2012年更是高達1.7億畝。我國小麥赤霉病主要發(fā)生第3頁共6頁 在長江中下游麥區(qū)，以及東北春麥區(qū)東部和華南麥區(qū)。近年來，由于 暖冬、降水增

7、加、秸稈還田，赤霉病迅速向黃淮麥區(qū)蔓延，成為常見 病、多發(fā)病，是我國糧食生產(chǎn)的一大隱患。目前的應(yīng)對策略主要是抗 病品種結(jié)合藥劑防治，但是藥劑防治會污染環(huán)境，增加成本，因此， 遺傳改良成為全球應(yīng)對該病的根本措施。事實上，我國自20世紀70年代起以長江中下游為核心開展小麥 赤霉病系統(tǒng)研究，在長江中下游麥區(qū)育成了豐產(chǎn)性好且較抗赤霉病的 “寧麥”和“揚麥”系列小麥品種，部分抗源在美國抗小麥赤霉病育 種中起到了關(guān)鍵作用，我國抗赤霉病育種成就得到了國際上的普遍認 可。近年來，隨著耕作制度和氣候的變化，赤霉病的暴發(fā)性流行更為 突出，在赤霉病暴發(fā)的2012年，黃淮麥區(qū)的品種幾乎全部是高感品 種，發(fā)病嚴重，藥效

8、微弱；長江中下游的中感到中抗的品種發(fā)病也較 重，但藥效明顯；而“蘇麥3號”等抗源不打藥仍可過關(guān)。因此，為 了解決長江中下游及黃淮南片小麥主產(chǎn)區(qū)赤霉病問題，保障我國糧食 安全，促進小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進行區(qū)域性協(xié)作開展抗小麥赤霉病育種工 作刻不容緩。以研究基礎(chǔ)較好的長江下游育種單位為主，結(jié)合全國其 他主要麥區(qū)有良好育種基礎(chǔ)條件的單位進行區(qū)域性協(xié)作開展抗小麥 赤霉病育種工作，目標是培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且赤霉病抗性顯著改良的小 麥新品種。玉米：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、專用等統(tǒng)籌兼顧北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心主任、 農(nóng)業(yè)部玉米專家指導(dǎo)組組 長趙久然第4頁共6頁良種在玉米增產(chǎn)中的貢獻率約占 40%發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，

9、 因此，未來的玉米育種應(yīng)該針對這些生產(chǎn)和市場中的突出問題，從遺傳改良的途徑，為玉米的高產(chǎn)高效、節(jié)本增效、提質(zhì)提效、資源高效 以及節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥和環(huán)境友好的可持續(xù)生產(chǎn)目標提供科技支撐和增 加科技貢獻率。總體育種目標仍應(yīng)是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種。育種的 過程就是一個不斷改良優(yōu)化、不斷超越已有、不斷聚合優(yōu)良性狀的過 程。一個品種要成為能夠在生產(chǎn)上大面積推廣， 讓廣大農(nóng)民認可接受 的有市場競爭力的品種，需要經(jīng)受多種環(huán)境條件和生產(chǎn)條件的檢驗和 考驗，因此必須應(yīng)具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易制種等多方面綜 合優(yōu)點。任何片面地強調(diào)或夸張某一個特點而不及其余， 都是經(jīng)不起 生產(chǎn)實踐考驗的。早熟、耐密、適

10、宜機收籽粒是未來玉米育種的主導(dǎo)目標之一。為 降低勞動力成本，提高勞動生產(chǎn)效率，實施全程機械化特別是機械直 接收獲籽粒成為必然趨勢。因此在具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適、易 制種等綜合優(yōu)點基礎(chǔ)上，特別要突出熟期適宜、耐密抗倒、脫水快、 適宜機收籽粒等特點。機械直收籽粒在歐美等國家早已實現(xiàn)， 我國黑 龍江農(nóng)墾和新疆兵團農(nóng)場也已經(jīng)大面積實施，近兩年在東華北春玉米 區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)也開始試驗示范。但機收籽粒需要適宜的品種、 收獲機械、烘干倉儲甚至包括種植模式等多方面條件和配套，切勿盲 目跟風(fēng)，一哄而上。適宜籽粒機收的品種主要有三方面的要求，首先 是要抗倒伏，不但前期抗倒，生理成熟后也要抗倒，總的倒伏倒折

11、率第5頁共6頁 在5%Z下;第二是后期脫水速度快，在適宜收獲期內(nèi)含水率應(yīng)降到25% 以下，黃淮海夏玉米可適當(dāng)放寬標準；第三是仍要有較高的產(chǎn)量水平， 比主栽對照增產(chǎn)或產(chǎn)量水平相當(dāng)?shù)?。同時在全程機械化生產(chǎn)中還需要 種子的發(fā)芽率高、活力高等指標，符合單粒精量播種和一播全苗的生 產(chǎn)需求。止匕外，現(xiàn)在和將來使用苗后除草劑越來越普遍，伴隨的是生 產(chǎn)上除草劑藥害普遍發(fā)生，給玉米生產(chǎn)帶來很大影響，因此選育耐除 草劑品種也已成為當(dāng)務(wù)之急。符合“一控兩減、資源高效利用”的需求目標是大趨勢并呈常態(tài) 化。為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)本增效目標需 求，玉米育種更應(yīng)著重選育耐干旱和水分生產(chǎn)利用效率高的品種；耐低氮、耐瘠薄，肥料利用效率高的品種；抗多種病、蟲害，農(nóng)藥使用 量盡量少的品種。加強鮮食玉米和青貯玉米等專用玉米品種的選育。 鮮食玉米需要 在具備綜合優(yōu)點基礎(chǔ)上更