快讯：绿色超级稻背后有什么奥秘

本篇文章3065字，读完约8分钟

中国农业科学院作物科学研究所供图

近年来，我国科技发展迅速，势头良好，重大成果层出不穷，但在原始创新和关键核心技术方面仍有很大的提高空间。 科技创新如何不断突破，才能为中国优质快速的发展提供强大的动力？ 从这次开始，科技版将发表重要的核心技术攻关记，选出克服重要核心技术的优秀例子，讲述创新故事，启发创新思维。

编者

日前，中国农业科学院主办的为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻的项目顺利解决问题，迄今为止，该国际农业科技扶贫项目已惠及一带沿线18个国家和地区。

什么是绿色超级稻？ 有什么特色？ 记者来到中国农业科学院作物科学研究所，听科学研究者讲绿色超级稻。

减少农药，少化肥，实现水稻生产节水抗旱、高质量高产的目标

回溯一下，袭击菲律宾中部的超级台风摧毁了农民赖以生存的椰子树，淹没了大片稻田。 海水退去，当地品种灭绝，但仍有小绿色稻田顽强地矗立着试制中的绿色超级稻。 这给那些为谋生而陷入困境的人带来了希望。

获得绿色超级稻种子后，当地农民自发开始试种和宣传。 农民的反馈很好。 即使在我的田地里，它依然良好，即使三周不下雨，我的收成也依然良好。 除了抗逆性强、高产外，绿色超级稻8号是早熟品种。 那米质量好，比我以前种的水稻品种高产，抗病虫害。 最近，我们开始用有机肥料代替化学肥料

绿色超级稻发挥效果，是许多例子之一。

水稻的可持续生产是许多亚洲和非洲国家粮食安全和减贫的关键。 面对近年来全球极端气候的频繁出现，亚洲和非洲部分地区的水稻生产能力变得非常脆弱。 提高亚洲和非洲大部分雨养地区的水稻生产能力，维持全世界灌溉稻田的稻米生产力，成为全世界水稻育种家面临的巨大挑战。

绿色超级稻是指本着绿色快速发展的新理念，目标国家和地区致力于在水稻生产中减少农药、减少化肥、提高节水抗旱性，实现高质量高产的目标。 项目组长黎志康说。 他是中国农业科学院作物科学研究所的首席科学家。

绿色超级稻项目于2008年正式启动，是新中国成立以来中国科研机构和科学家主办的最大的国际农业科技扶贫项目，联合国内外58家(海外26家和国内32家)水稻研究机构。

项目在亚洲和非洲18个国家审定了品种78个，目前这些品种在各目标国家稳步宣传应用。 根据各目标国家参与机构反馈的宣传面积和绿色超级稻种子生产数量，绿色超级稻品种在亚洲和非洲目标国家的累计种植面积达到612万公顷，惠及160万小农户。

另外，项目还在中国西南五省培育了62个绿色超级稻品种，并进行了大面积宣传。

其技术路线是将常规育种技术和其他技术整合为技术体系，效率极高

绿色超级稻背后到底有什么奥秘？

其技术路线的核心是将常规育种技术的杂交返回和表型选择、种质资源中有利基因的挖掘与利用、重要的农艺性状遗传机制等方面整合为一个技术体系，效率极高。 黎志康说。

黎志康认为，要使绿色超级水稻具有最优的基因组合，必须在现有优良品种的基础上，移植其缺失目标优良基因，培育保存原有高产品种的优良性状，培育获得不同新的绿色性状组合的优秀后代

一个篮球队本身已经很优秀了，但是为了更好，必须吸收其他优秀的选手，形成完美的组合。 黎志康比喻说。

优良基因来自哪里？

有利用价值的农作物遗传资源、多样化基因都在种质资源仓库里，就像一个巨大的基因银行。 育种依赖于种内遗传的多样化，保留这种遗传的多样化是未来育种的遗传资源。 黎志康说。

虽然世界上还剩有那么多农作物种质资源，但其中95%在育种时没有被利用过。 这些未被利用的物种的资源中没有提高产量和抗性的基因吗？ 不。 我知道其中有好的基因，但是人们不知道怎么发掘。 黎志康说，他正在考虑以现有优良品种为受体亲本，利用回交育种发掘种质资源中的有利基因。

什么是回交育种？

从以前流传下来的杂交是父本和母本结合，产生的杂种一代各占基因的50%。 杂交后代和母本，出生后代中父本基因只占25%，与母本重新杂交，出生后代中父本基因只占12.5%。 这样，将父本优良基因的一部分导入现有品种。

为什么只引进一小部分？

通过导入一部分外来优秀基因，保存现有品种的大部分基因( 75%以上)，期望能够维持现有品种的大部分好基因和性状。 黎志康说，如果12、3人能力强，就像有20个篮球队一样，不动他们，用好的替换其他几个不太好的，就能使球队更强。

如果有回交育种组，下一步就是继续筛选它们。

筛选的方法有点极端。 如果要选择抗旱的，要选择将植株置于极端干燥的条件下，保存后代可以生存的植株种子的耐盐性，那么在沿海的盐田种植植株，能够生存一定是有很好的耐盐性的。 如果保留所有得到的耐干性或耐盐株系进行遗传分解，则可以挖掘耐干性或耐盐基因。 最后混合所有有利的基因，就是新品种。

整个技术都用于分子标记检测和dna测序，这是什么意思？

第一，是为了建立材料新闻平台。 选择以前育种的种子，不发布遗传新闻，首先靠经验。 黎志康先生解释过，我们的育种过程通过分子标记检测和dna测序，使它们的基因进入到各个育种的后代中，从而得到它们的性状。 这些性状由那些基因控制，来自它们的染色体，来自哪个捐赠者，都很清楚。 我们不是经验，而是所有的新闻都在积累。

目前，他们完成了3000份水稻核心种质资源重序列测定和深度降解工作，建立了水稻分子设计育种新闻平台，开发了水稻全基因组育种芯片。

这将带来引人注目的变化，真正推动育种技术进入分子设计育种时代。 黎志康说。

分子设计育种是什么？ 有了材料新闻平台，我根据育种目标，预测未来在特定生态区域能表现最佳品种的理想基因组型，根据这些理想基因组型，从育种材料中选择最佳亲本进行交配，其后代中理想基因组型出现的概率最大。 黎志康表示，一旦这一技术流程建立并逐渐完善，首先依赖经验的以前育种过程将被年轻一代的科研人员掌握，转化为高效的标准流程，真正意义上的设计育种将成为现实。

要越来越多地培育适应气候变化的绿色超级稻品种

20世纪90年代初，黎志康有着将水稻性状的遗传理论研究应用于育种实践的巨大构想。 他撰写了建立和实施亚洲水稻分子育种合作网的建议，并向业内5位国际知名科学家征求了意见。 收到的回答是，你的想法很好，但是太有野心了，你不太会。 但黎志康并没有为此放弃。

随后，黎志康回到国内组织水稻分子育种合作网。 1998年，他寻找中国主要水稻产区或省份最有名的水稻育种家和科学家，在浙江杭州举办了水稻分子育种合作网计划研讨会。

我当时说没有经费，但我能贡献一个好主意。 如果你们遵循这个想法的话，经费肯定会来的。 经过深思熟虑，参加的科学家认可了黎志康的技术路线，并开始实施。 没想到那一年得到了国家自然基金委员会资助的国际合作项目，第二年得到了农业部的资助。

片面追求高产而忽视环境的快速发展方向是错误的，是不可持续的。 因此，绿色超级稻诞生了，其所需投入低(水、肥料、农药等)，抗逆(干燥、盐、淹没等)性强，可以稳定生产和环境保护。 黎志康说。

关于科学研究心得，黎志康认为水稻育种特别需要交叉学科的支持，研究者不仅精通分子生物学，还精通遗传学、植物生理学、植物病理学等学科。 作为农业科学家，我们有机会在挑战理论的同时实现应用，造福农民。 这样的研究生涯还有什么遗憾吗？ ！

黎志康建议，面向未来，要培育越来越多适应气候变化的绿色超级稻品种，最大限度地发挥绿色超级稻品种在相关国家增产的协同效应，需要育种、栽培、植物保护、农机、农业经济等多个学科的进一步大力合作

人民日报(年05月06日版19版)