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福建:水稻育種的“精準(zhǔn)革命”正在發(fā)生

   日期:2017-05-15     來(lái)源:聚農(nóng)網(wǎng)    作者:jn720_zx    瀏覽:188    評(píng)論:0    

  減少低端供給,拓展中高端供給,是農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。2017年年初,稻米領(lǐng)域的供給側(cè)改革措施落地。政府在執(zhí)行托底政策13年后,首次調(diào)低各類稻谷的最低收購(gòu)價(jià),其主要目的是刺激優(yōu)質(zhì)品種的種植。種業(yè)改革已經(jīng)迫在眉睫,作為全國(guó)水稻育種的重要力量,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)正在適應(yīng)這一趨勢(shì),以綠色、高效為目標(biāo),以分子技術(shù)輔助育種,努力培育更多優(yōu)質(zhì)的種子品系。

  4月中旬,首屆中國(guó)(三亞)國(guó)際水稻論壇在海南三亞舉行。在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的語(yǔ)境下,專家們一致認(rèn)為,針對(duì)民眾實(shí)現(xiàn)溫飽后逐步開(kāi)始追求品質(zhì),如何種出安全、優(yōu)質(zhì)、受市場(chǎng)歡迎的大米正成為中國(guó)農(nóng)業(yè)的新課題。

  統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,從2011年起,中國(guó)大米進(jìn)口量首度超過(guò)出口量,近5年來(lái),洋大米對(duì)國(guó)內(nèi)大米的市場(chǎng)擠壓,直接反映了水稻乃至農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾。中科院院士、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院謝華安研究員認(rèn)為,稻米的供給側(cè)改革就是要解決結(jié)構(gòu)性矛盾,其中調(diào)優(yōu)是中心環(huán)節(jié)。

  福建省農(nóng)科院的水稻育種團(tuán)隊(duì)近年來(lái)一直在探索提質(zhì)增效的新路徑,謝華安說(shuō)道:“我們致力于培育出高效益、低風(fēng)險(xiǎn)的超級(jí)稻品種,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)上大面積應(yīng)用。”

  談及中國(guó)雜交水稻未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì),謝華安院士強(qiáng)調(diào)了水稻產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要性。農(nóng)民需要精簡(jiǎn)化的栽培、高效率的機(jī)械化生產(chǎn)、少打農(nóng)藥少施化肥的綠色栽培技術(shù)以及稻米加工產(chǎn)業(yè)鏈的全產(chǎn)業(yè)鏈提升,來(lái)實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)增收的目的。而在水稻育種研究上,應(yīng)圍繞老百姓最喜歡、最實(shí)用的水稻品種開(kāi)展。

  優(yōu)質(zhì)稻,綠色高效為第一目標(biāo)

  我省水稻產(chǎn)業(yè)體系首席專家、省農(nóng)科院水稻研究所原所長(zhǎng)鄭家團(tuán)研究員告訴記者,為了讓科研工作者培育出更多優(yōu)質(zhì)新品種,水稻所內(nèi)部已經(jīng)舉辦了6屆品種評(píng)選,評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)中將“優(yōu)質(zhì)”提升到重要地位。 在2016年最新的福建省水稻新品種評(píng)選中,他們選送的20多個(gè)新品種,1/3達(dá)到國(guó)家三級(jí)米以上標(biāo)準(zhǔn)。其中中稻“荃優(yōu)212”達(dá)到了國(guó)家水稻一級(jí)米標(biāo)準(zhǔn),晚稻“泰豐優(yōu)2165”“內(nèi)6優(yōu)7075”達(dá)到國(guó)家二級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)。

  “市場(chǎng)倒逼,現(xiàn)在的水稻育種已經(jīng)不再簡(jiǎn)單地追求高產(chǎn),優(yōu)質(zhì)、抗病、高產(chǎn)、廣適應(yīng)性,已經(jīng)成為更貼近市場(chǎng)的需求。”鄭家團(tuán)認(rèn)可,“福建農(nóng)業(yè)生態(tài)條件的特殊性多樣性,對(duì)于水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了更高的精準(zhǔn)需求。”

  福建的農(nóng)田多為山壟田,加上溫度高、濕度大,導(dǎo)致稻瘟病易發(fā),同樣的優(yōu)質(zhì)米品種,在福建高溫季節(jié)種植,品質(zhì)很難達(dá)標(biāo)。

  鄭家團(tuán)分析說(shuō),由于耕作條件限制,稻米品質(zhì)價(jià)值不高,因此福建的農(nóng)民多依靠種植經(jīng)濟(jì)作物增收,種糧積極性不高。這引發(fā)了另一個(gè)矛盾,本省的糧食加工企業(yè)也不愿意在福建收購(gòu)稻谷。“出于多方面需求,加上種業(yè)公司的競(jìng)爭(zhēng)性推廣,我省種植的稻米品種多,常常出現(xiàn)一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的出產(chǎn)稻米多達(dá)十幾個(gè)品種,企業(yè)無(wú)從收購(gòu)。”鄭家團(tuán)表示,近年來(lái), “企業(yè)+大戶”訂單式的生產(chǎn)模式正在不斷推進(jìn)。

  這造成我省的本土稻米品種難以產(chǎn)生品牌效應(yīng),目前市場(chǎng)上福建的米業(yè)品牌較少,整體規(guī)模不大。

  我省耕地有不少是山壟田、中低產(chǎn)田,得拿出優(yōu)質(zhì)又能高產(chǎn)的品種,做到廣適應(yīng)性、抗病性強(qiáng)、米質(zhì)還得好。如今農(nóng)村勞動(dòng)力匱乏,“現(xiàn)在的水稻種植正在走向全程機(jī)械化,抗倒伏是基本要求。生產(chǎn)問(wèn)題超前化已經(jīng)成為我省育種的重大選題。以往水稻生產(chǎn)有育秧、插秧的程序,現(xiàn)在直播稻已經(jīng)漸成趨勢(shì),我們正在篩選優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗倒伏的直播稻品種。”鄭家團(tuán)說(shuō)。

  “近年來(lái),我省農(nóng)民自給米的品質(zhì)提升有目共睹,但是我省的稻米供給側(cè)改革仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。”鄭家團(tuán)表示,“市場(chǎng)需要什么,我們就要拿出什么,貼近農(nóng)民的多樣化需求,成為團(tuán)隊(duì)的首要目標(biāo)。”

  糧種更新?lián)Q代加快,3?5年一換,品種多樣化趨勢(shì)明顯。我省各地普遍有種植經(jīng)濟(jì)作物,“百萬(wàn)畝的煙稻輪作、千萬(wàn)畝的蔬(菜)稻輪作、(甘)薯稻輪作提出了多樣化的需求。加上海拔、耕作制度、生態(tài)和種植條件各有差異,個(gè)性化服務(wù)都在考驗(yàn)我們的科研儲(chǔ)備。”鄭家團(tuán)說(shuō)。

  有了好稻種,如何讓它們變成香噴噴的大米出現(xiàn)在百姓的餐桌上?“優(yōu)質(zhì)稻品種、栽培、推廣、產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)四大瓶頸要同時(shí)突破,缺了哪一環(huán),都是無(wú)用功。”謝華安院士說(shuō)。

  在我省沙縣的示范區(qū),水稻育種團(tuán)隊(duì)已經(jīng)不局限于育種,多學(xué)科協(xié)同,聯(lián)合栽培、土壤、肥料、植保等學(xué)科,共同制定優(yōu)質(zhì)高效綠色的稻米生產(chǎn)技術(shù)模式,提供更為精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)的服務(wù),已經(jīng)成為我省水稻研究工作者的主要工作。

  功能稻,分子育種的“精準(zhǔn)革命”

  一粒種子改變世界。從傳統(tǒng)田間地頭的雜交育種到現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的分子育種,另一層面上的“精準(zhǔn)革命”正在水稻育種領(lǐng)域發(fā)生。

  分子設(shè)計(jì)育種技術(shù),說(shuō)通俗一些就是像設(shè)計(jì)工業(yè)品一樣設(shè)計(jì)水稻。福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所副所長(zhǎng)張建福介紹說(shuō),分子育種是利用現(xiàn)代信息和生物技術(shù),通過(guò)雜交、分子標(biāo)記選擇和對(duì)基因遺傳機(jī)理的了解,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)“經(jīng)驗(yàn)育種”到定向、高效“精確育種”的躍升。

  在新品種選育中,抗病性和耐儲(chǔ)藏性成為分子育種大展身手的領(lǐng)域。我國(guó)的糧食倉(cāng)儲(chǔ)水平高,但是一般一年后稻米的食用品質(zhì)會(huì)發(fā)生明顯變化,如黏度降低、糯性下降、口感變劣,因此市場(chǎng)上的陳米和新米分化非常明顯。稻米在儲(chǔ)藏過(guò)程中如何保持質(zhì)量是現(xiàn)實(shí)中的難題。目前省農(nóng)科院水稻團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的耐儲(chǔ)藏品種“明2優(yōu)7185”已經(jīng)進(jìn)入?yún)^(qū)域試驗(yàn)階段,在廣西區(qū)早稻晚熟組的預(yù)試中,比對(duì)照組“特優(yōu)7118”增產(chǎn)11.96%,而且在耐儲(chǔ)藏性上表現(xiàn)優(yōu)秀。

  市售優(yōu)質(zhì)米中抗性淀粉含量只有0.5%,小麥僅為0.2%。為了避免血糖指數(shù)升高,糖尿病人一般得控制食用稻米。研發(fā)適宜糖尿病人食用的功能性稻米已經(jīng)成為中國(guó)水稻育種的熱門領(lǐng)域。

  去年底,科研人員已經(jīng)找到關(guān)鍵基因,可以用于培育高產(chǎn)高抗性淀粉的水稻,適合糖尿病人食用,這將讓全國(guó)超過(guò)1億的糖尿病患者受益。我省的水稻育種團(tuán)隊(duì)也正在探索功能稻米的育種難題,期待選育出既好吃又有功效的稻米。

  此外,再生稻也是分子技術(shù)發(fā)揮作用的領(lǐng)域。通過(guò)篩選再生力強(qiáng)的材料,調(diào)節(jié)激素平衡,提高二季產(chǎn)量和品質(zhì)。張建福說(shuō),目前在尤溪百畝示范片,頭季稻+再生稻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了兩季產(chǎn)量1250公斤的好成績(jī)。

  此外,如何篩選出生育期短、基部腋芽萌發(fā)好的品種,加強(qiáng)抗倒伏性,也有賴于分子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

  彩色稻,農(nóng)耕文化的設(shè)計(jì)元素

  隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn),鄉(xiāng)村休閑旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)耕文化成為重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。彩色稻正在成為鄉(xiāng)村景觀的新型設(shè)計(jì)元素。省農(nóng)科院的水稻團(tuán)隊(duì)適應(yīng)這一領(lǐng)域的需求,正在研制兩種用途的彩色稻:一種是葉片或穎殼有色,目前已經(jīng)研制出了谷粒橙色、紫紅葉片、白色葉片的觀賞稻,主要用做景觀設(shè)計(jì);另一種是稻谷種皮有色,如紫米、紅米等可用做食療。

  省農(nóng)科院水稻研究所副所長(zhǎng)黃庭旭研究員強(qiáng)調(diào),彩色水稻不是轉(zhuǎn)基因水稻,這些彩色水稻大部分不僅視覺(jué)好看,還較常規(guī)水稻高產(chǎn)且營(yíng)養(yǎng)豐富。例如紫米、紅米由于富含花青素、胡蘿卜素、B族維生素、黃銅等,膳食纖維豐富,在高端消費(fèi)市場(chǎng)上,價(jià)格一直居高不下。目前,彩色稻畝產(chǎn)量偏低,無(wú)法大規(guī)模推廣。團(tuán)隊(duì)致力于提升彩色稻的產(chǎn)量,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了畝產(chǎn)千斤,逼近雜交稻的水平。

  此外,我省一直有種植加工用稻米的傳統(tǒng),品質(zhì)要求不一樣,每種類型的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。這類品種面積不大,但類型多,適合一地一種,作為特色農(nóng)產(chǎn)品來(lái)開(kāi)發(fā)。例如制作米粉、粉干的加工用稻米,也有科研需求。

  “現(xiàn)在育種和過(guò)去不同了,科技人員除了要繼續(xù)時(shí)刻到田間地頭觀察,還要不斷深入了解市場(chǎng)需求,及時(shí)轉(zhuǎn)變育種方向和目標(biāo),不斷學(xué)習(xí),借助新興技術(shù)輔助育種,要對(duì)各環(huán)節(jié)工作進(jìn)行有效的細(xì)化分析,嚴(yán)格監(jiān)管,來(lái)不得半點(diǎn)馬虎,這樣才能提高育種效率。”鄭家團(tuán)說(shuō)道。

 
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