◎ 文/王 艳
作物种质资源是人类生存和发展的宝贵财富与战略性资源,是农业持续发展的重要保障。我国作物种质资源种类多、数量大,以其丰富性和独特性在国际上占有重要地位。保护和利用好这些资源,是夯实农业基础、保障国人饭碗乃至维护世界粮食安全的必要措施。
种子是农业的“芯片”。随着我国经济高速发展,人们对稻米品质与安全要求更高,亟需优质抗病水稻品种进行生产应用。近年来,肇庆学院现代水稻育种团队着力攻克粮食生产“卡脖子”技术,以科技驱动有效提升优质水稻的质量,培育及推广出一批广适稳产、多抗和品质优良的新品种,为选育西江流域绿色优质水稻新品种贡献力量,助推优质水稻产业发展。
目前,水稻品种存在产量、米质与抗病性互相结合的难题,与优质健康稻米生产和生态环境保护不协调。当前,南方稻区大部分是优质水稻产业区域,大部分水稻品种存在产量、米质与抗病性互相结合的难题,严重影响了稻谷产量、稻米商品外观质量及口味品质。同时,水稻种植过程中,农药的大量使用造成农药残留和重金属离子含量超标。因此,现行水稻品种的优质稻米生产和生态环境保护方面存在不协调的问题,必须综合解决水稻新品种米质和抗病性关键风险点的难题。
在此背景下,肇庆学院现代水稻育种团队瞄准中国种业振兴大发展需要,创新开展了“金龙优系列杂交水稻组合选育与产业化应用”项目研究,按照优质水稻“优质、增效、生态”现代粮食种植要求,团队在传统水稻品种选育技术的基础上,以优质健康生产为目标,利用各种育种技术(基因编辑技术、分子标记辅助技术和常规育种技术相结合)创建新型水稻核心种质资源材料,核心种质资源聚合抗逆性基因(抗稻瘟病、白叶枯、细条病等病害基因)和优质基因(特别是低垩白度、高胶稠度及中等直链淀粉基因),利用核心种质资源进行水稻新品种改良,使水稻新品种在产量、抗性、米质方面综合协调,巩固了优质水稻产区的地位;攻克粮食生产“卡脖子”技术,培育推广了一批广适稳产、多抗和品质优良的新品种,加快粮食作物良种良法配套,提高了粮食生产效益。
近年来,团队主要开展杂交水稻的研究工作,包括新型不育系、新型恢复系及杂交水稻组合。经过多年研究,团队成功选育出新型不育系金龙A 和一批性状优良的恢复系,选配出一批金龙优系列杂交水稻新组合。金龙A 的成功选育解决了新品种选育过程中新型不育系核心种质资源的选择难点,重点解决不育系米质、配合力和抗性之间的矛盾,解决杂交水稻不育系米质较差和配合力较低的难点;金龙优系列杂交水稻是集优质、抗稻瘟病或白叶枯病、抗倒、耐热性强和纹枯病发病轻结合于一体的绿色优质杂交水稻新组合,较大程度解决了目前杂交稻长期存在的丰产、稳产、适应性和抗性相结合的难题,以及目前主栽长粒型杂交稻组合株型差、产量波动较大、抗性较低、结实率低和广适性差等难题,在各种水肥条件的稻区均表现出丰产和稳产的优良适应性能。优良株型减少稻田荫蔽减轻病虫害发生,从而减少农药使用量;适宜南方稻区中籼稻区和华南大部分早、晚籼稻区绿色优质水稻产业化应用;重点抓好父母本原种提纯和繁育,严格确保种子质量,为优质稻产业提供高质量的生产用种。通过全程追溯,科学解决现存优质水稻生产过程中的风险点,推进当地优质水稻产业协调发展。
一分耕耘,一分收获。围绕本项目,团队发表论文5 篇,并荣获第十一届中国技术市场“金桥奖”突出贡献项目奖;主要成果“优质高配合力不育系金龙A 的选育与产业应用”获2021 年度中国产学研合作创新与促进奖产学研合作创新成果奖二等奖;“优质高配合力不育系金龙A 的选育及应用”获2019 年度广东省农业推广技术二等奖;优质品种“金龙优1826”和“金龙优柔丝”获海南省第三届和第四届“海南好米”金奖,其中金龙优2018 米质达到国标和部标优质1 级米,被称为“金龙稻,皇家米”。
科技成果是国家科技创新的重要推动力量。产学研合作教育是高校促进科技成果转化、履行社会职责、全面实施素质教育、培养创新人才诸多模式中影响最深远、效果最明显的一种模式,也是高校为经济发展服务必然要走的一条根本道路。高校着眼于知识创新和人才培养,是科技产业化的源头;企业是科技成果的需求方和转化方,是科技成果转化的主要推动力量。加强产学研合作是打通创新链条、促进创新发展的重要支撑。
着眼于绿色优质水稻种植产业的可持续性发展,团队积极促进肇庆学院与中种农业科技(广州)有限公司、四川省宜宾市宜字头种业有限责任公司及四川川种种业有限责任公司在前期良好合作基础上,充分发挥各方优势,进一步开展产学研合作创新。
据了解,在团队的推动下,金龙A 系列杂交稻组合由中国种子集团有限公司属下的种子公司开展经营推广应用,由中国种子集团有限公司统一有计划生产高质量的农业生产用种,中种农业科技(广州)有限公司、四川省宜宾市宜字头种业有限责任公司和四川川种种业有限责任公司及广东省金稻种业有限公司在各自经营销售推广范围内进行推广应用,充分利用该公司比较成熟的销售推广网络,在全国范围内推广应用。在推广的工作中,由肇庆学院提供整套技术指导服务,由各种子公司协同各相应地市级农业科研部门提供试验示范服务。产学研结合的推广模式,有力地促进了金龙A 配组和金龙优系列杂交水稻组合的大面积推广应用。
据介绍,金龙优系列杂交水稻的适应性十分广泛。该系列品种最初在广东省除粤北以外稻作区均可种植,经过几年的南方稻区引种扩大试验范围,目前在广西、海南、四川、云南、湖南和湖北都有推广种植。金龙优系列杂交水稻不仅对光温气候有广泛的适应性,而且对田间土壤的适应性也很广,无论肥田、瘦田、山坑酸性田、沿海沙围田,均适宜种植,其中尤以中等以上肥田最适宜它的生长发育,可以充分发挥其耐肥抗倒、丰产稳产的性能。特别是该组合在成熟期高温高湿田间条件下稻米品种依然表现优良(所有区域试验鉴定均为优质3 级以上水平,多数金龙优系列品种为优质2 级米水平,金龙优2018 和金龙优2877 达到部标优质1 级米水平),同时金龙优系列组合对稻瘟病和纹枯病的田间抗性优良,在高温高湿种植区域表现优异,成为稻瘟病病害常发区域的主栽品种,可减少病虫害防治次数和农药使用量,减少农药使用费用和喷药人工费用,同时减少因使用农药使用造成的环境污染,从而有效地降低生产成本,保护生态环境。
此外,由于金龙优系列杂交水稻在产量、米质和抗稻瘟病相结合的优势,促使在生产上推广应用面积不断增加,尤其在早造以常规水稻为主的华南稻作区表现更为明显。金龙优系列优质高产系列品种目前在全国范围内开始扩大农业生产应用范围,为广大农户创造较大的经济效益、社会效益和生态效益。该系列品种自审定以来,在全国范围内大面积应用,发挥了“广东种芯”在全国的水稻品种改良的核心地位,真正解决了农业“卡脖子”重大技术的种业“种芯”难题。
科学探索永无止境,创新之路没有尽头。在科研这条道路上,肇庆学院现代水稻育种团队不断开始新的探索。下一步,团队将继续着眼绿色优质水稻种植产业的可持续性发展,坚持生态农业的理念,创新开展《优质丝苗型杂交水稻新组合研究与应用》《西江流域绿色优质水稻种质资源创新和杂交水稻新品种选育》等研究工作,期望选育出优质、抗病和广适性丝苗型杂交水稻新组合,为农业生产作出更多贡献。