本报记者 高志民
编者按：
粮食安全是实现经济发展、社会稳定、国家安全的重要基础。习近平总书记指出，“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上，我们的饭碗应该主要装中国粮”。种子是农业的“芯片”，“十三五”以来，随着农业科技的发展，我国农作物良种覆盖率在96%以上；自主选育品种面积占比超过95%，其中，水稻、小麦两大口粮作物品种已实现完全自给；良种对粮食增产贡献率已超过45%，作物单产显著提升，为我国粮食连年丰收和重要农产品稳产保供提供了关键支撑，有力支撑口粮绝对安全和谷物基本自给。
“小麦、水稻品种”全部是“中国芯”
中央经济工作会议上，保障粮食安全作为八大重点任务之一再次被提出。与之前强调粮食安全不同的是，今年首次将种子和耕地问题并列在了一起。
“我国是世界最大的小麦、稻米生产国和消费国，‘十三五’期间，中国农业科学院围绕小麦、水稻开展了‘藏粮于技’重大科研任务及绿色发展技术集成模式创新攻关。新育成一批具有国际领先水平的主粮新品种。”中国农科院党组副书记、副院长、中国工程院院士吴孔明12日在“科技创新引领粮食产业高质量发展”新闻发布会上介绍说。
目前，我国生产上应用的小麦、水稻品种全部为国产自育，良种覆盖率均超过96%，小麦种业市值超过160亿元，水稻种业市值超过185亿元。
记者了解到， 在小麦育种基础研究方面，中国农科院在小麦基因组测序、基因克隆、高通量分子标记检测、转基因、基因编辑以及分子设计育种技术等方面，与欧美发达国家保持同步，部分领域处于领先水平。
中国农科院作物科学研究所历时30年创立的小麦远缘杂交新技术体系，破解了小麦与冰草属间杂交及其改良小麦的国际难题，还创制了高穗粒数、广谱抗病性等新材料392份，建立了创新种质高效利用新途径，培育携带冰草多粒、广谱抗性基因新品种，驱动育种技术与品种培育新发展。
中国农科院创建的小麦抗旱节水表型与基因型相结合的鉴定评价技术体系，突破了制约抗旱节水基因型准确高效选择的技术瓶颈，创新集成“水旱协调三步选育技术”，在缺水条件下，培育的抗旱小麦水分利用效率提高15％以上、产量提高10％以上。
通过建立功能基因组学、蛋白组学、代谢组学等研究平台，我国科学家成功解析水稻产量、外观、柱形和抗性等重要性状形成的分子基础，建立了“分子模块”到“设计型品种”的现代生物技术育种创新体系，整体处于国际领先水平。
中国水稻研究所首次建立了可固定杂种优势的水稻无融合生殖体系，成功获得杂交水稻的克隆种子，实现了杂交水稻无融合生殖从无到有的突破；在创建了籼粳杂交水稻有利性状集聚技术的基础上，创造性地运用远缘杂交和三系法杂交育种，育成了综合性状优良的强优势籼粳杂交水稻组合，实现杂交水稻产量新的突破。
“十三五”期间，中国农科院重点开展育种技术提升、重大自主品种培育、高效精准栽培、绿色丰产关键技术集成四大科技行动，创建水稻产量品质与资源利用效率协同提高、抗逆稳产、精准轻简化绿色增产集成模式。
中国水稻研究所牵头的双季超级稻，在减肥18%、减药30%前提下，超级早稻“中早39”机插秧技术集成示范平均亩产可达560.0公斤。
此外，“十三五”期间中国农科院自主研发的“水稻钵苗机插与摆栽技术”“水稻高低温灾害防控技术”“水稻叠盘出苗育秧技术”“水稻叠盘暗出苗育秧模式及技术”等多项技术入选农业农村部主推技术，在全国推广面积屡创新高，为促进全国水稻稳产增产发挥了重要作用。
“你们有没有感觉到，我们的主粮不仅量足，而且还质量高，口感越来越好。”中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民很自豪地告诉记者。
我国小麦良种供应能力不断提高，中麦895灌浆速率和耐热性居黄淮麦区南片首位，落黄性及综合抗病性好，面条品质达到国家优质标准。“中麦5051”在2019年河北邢台市春浇1水，亩产达到551公斤，破解了北方麦区强筋小麦不抗寒、节水小麦不优质的难题，获评2019年农业农村十大新产品之一。“中麦578”在2020年河南焦作市实打验收，亩产达到841.5公斤，创下黄淮麦区强筋小麦高产纪录。
我国新育成一批具有国际领先水平的水稻新品种中，中国水稻研究所胡培松院士团队选育的“华浙优261”香型优质杂交稻，是优质高产高效广适性新品种，达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级，在2020年第三届中国·黑龙江国际大米节品评品鉴活动中，获得了籼米组金奖第一名，在第三届全国优质稻品种食味品质鉴评活动中，“华浙优261”再次获得籼稻组金奖。
程式华研究员团队与江西红一种业合作选育的“万象优111”优质籼稻品种，一直是国内多家粮食企业优质籼米订单首选品种，获得第三届全国优质稻品种食味品质鉴评活动金奖。
钱前院士团队选育的“嘉禾优7245”粳型三系杂交水稻品种，不仅口感软糯弹香滑，而且具有产量高、抗稻瘟、抗飞虱等优点，被评为2018年浙江十大“好味稻”品种第一名。
此外，“中嘉早17”“中早39”“天优华占”“中浙优8号”等老牌优势品种继续在全国大面积推广应用，创造了巨大的社会经济效益……”
种源“卡脖子”技术取得突破
“黑龙江省不少地方都在使用进口玉米种子。比如黑龙江北部地区种植的玉米，多是一家公司从外国引进的品种，具有早熟、脱水快、抗倒伏等特点，得到大面积推广。”黑龙江种业技术服务中心主任黄春峰介绍，海外一家公司选育的杂交玉米种子“先玉335”推广至今已十余年，是东北、华北玉米产区种植的主要玉米品种。
记者采访了解的情况是，三大主粮中，真正面临“卡脖子”，需要追赶国际水平的是玉米种子。相关专家表示，所谓“卡脖子”并非品种上的卡脖子，更多的是技术上的“卡脖子”。
“目前大部分玉米方面转基因性状都是欧美企业的，如果要使用他们的转基因性状，就要付知识产权费用。在别人领先的领域，限制会很多。”
“‘十三五’期间，我国在玉米、大豆、杂粮等粮食作物基因组解析、新基因克隆以及育种关键技术研发等方面取得了系列重大进展。”中国农业科学院作物科学研究所所长、中国科学院院士钱前介绍。
在玉米育种基础与应用基础研究领域，中国农科院开展了玉米种质资源保护与创新研究，创新基因编辑、转基因、全基因组选择等遗传改良技术，驱动玉米种业新发展。建立了我国玉米种质资源安全保护体系，安全保存3万余份种质资源。精准鉴定2000余份种质资源，筛选出54份耐旱种质、71份抗茎腐病种质。
“通过克隆技术与玉米株型建成、耐密性、耐盐、抗粗缩病与抗倒伏性紧密相关的基因并阐明了遗传机制。阐明我国玉米种质资源遗传多样性，揭示现代玉米种质遗传改良规律。创新全基因组选择模型，研制玉米产量、籽粒含水量和茎秆强度全基因组选择技术。建立规模化转基因遗传转化技术，研制出转基因抗虫（玉米螟、草地贪夜蛾）玉米、耐旱玉米NAZ-4、高植酸酶玉米。开发从基因组DNA序列预测基因表达调控模式的人工神经网络模型，为实现人工智能（AI）辅助定向育种奠定基础，助力提升我国玉米育种自主创新能力和水平。”
中国农科院部署全院力量开展高效绿色生产技术攻关，助力玉米提质增效。“十三五”期间，创新玉米秸秆还田与配肥地力技术，提升了耕地质量。精量播种技术使田间出苗率由85%左右提高到90%以上。高效低损收获技术减少了田间作业损失。以上技术的综合效果使玉米单产增幅达10%—15%。制定的“玉米减损收获技术指导意见”和四大区域“机械化生产技术模式”由农业农村部发布实施，玉米籽粒低破碎机械化收获技术连续三年被列为农业农村部“十项重大引领性农业技术”。
六大战役打响“种业翻身仗”
我国虽然是种质资源大国，但还不是种质资源强国，近年来，我国农业种质资源面临的挑战越来越严峻，加强保护与利用的紧迫性越来越强烈。
“十三五”期间，中国农科院在种质资源保护与利用体系建设，在种质资源收集，种质资源鉴定和挖掘，新种质创制，共享利用等方面取得了重大成果。
万建民表示，“十四五”农科院将在种质资源、基础研究、核心技术、重大产品等方面，部署科技支撑种业“翻身仗”六大工作——
一是加强种质资源保护和利用。推进第三次全国农作物种质资源普查与收集行动，加快建成现代化、自动化、智能化的新国家作物种质库，以小麦、水稻、玉米、大豆等主要农作物为对象，重点攻克并建设高通量、规模化表型及基因型鉴定平台，发掘携带优异基因资源种质材料。定向改良创制优质、抗逆、养分高效利用的新种质。建立基因型-表型数据库，创建种质资源管理与共享平台。
二是加强生物育种基础研究。针对生物育种原创性成果不足、重大基因缺乏等瓶颈问题，以农作物遗传基础科学问题阐析为主线，重点突破优异种质形成与演化规律、重要性状协同调控机理、代谢调控网络与合成机制，构筑农作物精准设计育种的遗传理论体系，支撑保障国家种业安全。
三是开展种源“卡脖子”技术攻关。以种业关键技术原始创新为目标，重点研发不依赖受体基因型的高效遗传转化体系、新一代杂种优势利用技术、无外源基因无基因型依赖以及特异性强或广适性高效基因组编辑技术、组合诱变技术、新型育种芯片和基因高效分型技术、预测精度大幅度提高的全基因组选择技术、染色体和染色体片段准确识别跟踪技术等育种关键技术。
四是加强作物重大新品种培育。围绕新时期国家重大需求，加快培育环境友好、资源高效、优质以及适宜轻简栽培和机械化生产方式等突破性作物新品种。重点培育优质绿色超级稻、优质功能水稻、优质节水小麦、抗赤霉病小麦、耐旱宜机收玉米、抗虫耐除草剂玉米、优质蛋白玉米、高产高蛋白大豆、耐除草剂大豆等重大新品种。
五是加快推进科技条件平台建设和布局。加大对国家作物种质库、农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程、作物分子育种国家工程实验室等科研平台的支持力度。推进国家种业创新实验室、南繁研究院国家作物表型研究设施等国家级重大科技创新平台建设。规划作物基因资源国家重点实验室与国家未来小麦设计等重大科技平台和基础设施。
六是加强生物育种产品研发，推动生物育种产业化。加大对自主知识产权生物育种核心技术和产品的研发，加强对生物育种相关技术的科普宣传力度，助推我国生物育种产业快速发展。
