一粒水稻良種是這樣育成的(一線調研)

　　本報記者 周亞軍

　　《 人民日報 》( 2023年02月07日 第 06 版)

　　2022年4月，習近平總書記到海南考察，來到國家南繁科研育種基地的“大腦”——三亞市崖州灣種子實驗室。總書記說：“只有用自己的手攥緊中國種子，才能端穩中國飯碗，才能實現糧食安全。”

　　南繁，大批農業工作者周而復始的遷徙之旅。每年9月到翌年5月，他們從各地來到海南，利用這里獨特的熱帶氣候條件，開展作物種子繁育等一系列科研活動，“南繁”之名由此而來。

　　眼下，正是南繁時節。讓我們跟隨一粒水稻種子，去觀察從創制材料到育種、制種，它將會經歷怎樣的成長歷程。

　　取樣——海南三亞

　　10年辛苦才出一個好品種

　　有的剛剛播種還是秧苗，有的綠油油在抽穗，還有的已經金燦燦待收割了——走進中種集團三亞南繁基地，你可以一睹各個生長階段的水稻。

　　“海南的優勢是光溫資源充足，我們在這里每一兩個月就要播種一次。”中種集團水稻育種助理石義濤是莊稼地里的好把式，“農民會的，我們都會；農民不會的，我們也懂。”

　　一年的工夫，他像照顧小孩一樣守著試驗田，寬寬的臉龐曬成了古銅色。“每天勤澆水細觀察，防螺防鳥防老鼠。就想讓每株苗都發芽，茁壯成長。”石義濤說。

　　風大、雨大、太陽大，這是南繁人對當地氣候的概括。

　　烈日下播種，有時，半天工夫要躲四五次雨。每逢下雨，石義濤都提心吊膽：苗小的時候，怕大雨一來，把營養土沖起來，把苗給沖走了；水稻長一點，趕上臺風，田里積水60多厘米，就剩個穗頭在水面，頂風冒雨一次次蹚水排澇，“危險不怕，啥都沒有保住苗重要。”

　　試驗田一角，鐵皮圍擋深深扎進土里，一小塊稻田受到了特別照顧。“專門防鼠的，怕啃材料。”石義濤輕輕拉開鐵皮小門，走過一段田埂，翠綠挺拔的秧苗映入眼簾。

　　“這些是導入低鎘基因的育種材料R1607，已經是分蘗期了。”石義濤說著弓下身，用鑷子取下一片片葉片，長約1厘米，小心放到深孔板里，“希望一次取樣就能成功。”

　　從2021年夏天到現在，這批材料已在海南連續種了三季，加上2020年冬天在海南的一季、2021年初在湖北的一季，兩年多時間不斷雜交、回交、自交，已經5代。實驗室初檢數據表明，低鎘基因的遺傳性狀已然在后代里顯現。

　　“如果復檢數據沒問題，成熟以后就可以從這2000株里挑選長勢最好、實驗室基因數據最優的一株試制種了。”石義濤說。

　　就挑一株，會不會太少了？

　　“你可別小看它，結實率很高，一株也有一兩千粒，稻穗有半條胳膊那么長。這也是水稻品種荃優607受市場青睞的原因。”

　　“如果把荃優607比喻成一個優秀的‘寶寶’，那R1607就像一名出色的‘父親’。”中種集團水稻測試總監周華說，R1607不僅聚合了8個稻瘟病抗性基因、3個抗倒伏基因，還聚合了紋枯病抗性、耐寒、耐淹、氮高效基因及17個產量基因。現在導入低鎘基因后，水稻即便在鎘含量超標的田里種植，對鎘元素也是低吸附或者吸收不敏感。

　　育成荃優607這樣的優良品種，需要多久？

　　“從選育到審定品種，用了整整10年！”荃優607的研發團隊負責人、中種集團水稻育種總監鄭瑞豐說，創制新材料不確定性很大，“先后做了52個雜交組合，最終只育成了R1607這一個。”

　　研發團隊緊接著將導入抗白葉枯病基因、抗稻飛虱基因、香味基因等，不斷進行升級改造，讓R1607成為全能冠軍，這樣“生”出來的“寶寶”會更優秀。

　　育種最難的是什么？

　　鄭瑞豐這樣回答：表現“杠杠”的品種，放到其他地方試種，就可能出現一些意想不到的情況，比如不抗高溫，不抗低溫，有時候不抗倒伏，不抗某一種病，或者對某種氣候比較敏感，“這會讓之前所有的付出和投入都歸零”。

　　前期研發，難是難，但心還不太懸著，一旦進入大面積生產，心里的弦就繃得緊緊的，推廣面積越大，越擔憂。“如果農民糧食歉收，我們會寢食難安的，收獲的時候，才會如釋重負。”鄭瑞豐說。

　　檢測——湖北武漢

　　育種專家戴上“基因眼鏡”

　　湖北武漢市，中種集團生命科學技術中心基因分型實驗室，從三亞基地送來的低鎘樣本，終于迎來關鍵的實驗環節——提取DNA遺傳物質，進行基因分析。

　　實驗室負責人張小波輕敲按鈕，震蕩儀、離心機、PCR儀器相繼運行。數據顯示：差異位點的回復率是88.7%，全基因組水平的回復率達到97.5%。

　　這些數據意味著什么？“這說明低鎘基因確實穩定遺傳到了R1607的后代里，升級版的R1607成熟之后可以開啟新的試制種流程。”張小波解釋。

　　“育種過程中，實驗室與試驗田緊密聯動。”中種集團科技中心技術平臺部副總監葉榮建說，低鎘基因導入后的遺傳表現靠經驗難以觀察，“鎘元素是不是吸附到水稻籽粒里面了，肉眼根本看不出來。”

　　“當初創制R1607的時候，分子生物育種技術剛開始，我們走的是傳統雜交育種結合分子育種輔助選擇的路子。現在分子標記做檢測、基因組育種技術已經很普遍了，這就好比給育種專家戴上了一副能夠透視基因功能的眼鏡。”鄭瑞豐說，未來的智能育種，依托人工智能、大數據、生物技術，將更高效更精準。

　　當然，這副“眼鏡”功能的強大，有賴于基礎研究的突破。“低鎘基因導入之所以兩年多就有了結果，是因為對低鎘基因功能序列已十分清楚。”葉榮建介紹，水稻預測約有5萬個基因，目前克隆并清楚功能的約4000個，一個基因的功能認知可能要花費好多年，未來的路還很漫長。

　　“實驗室不僅承擔檢測分析任務，也在探索基因奧秘。”種子管理員聶東明推開厚重的安全門，保存著10多萬份水稻材料的種質資源庫呈現在眼前。在這里，4攝氏度的溫度下，種子進入休眠狀態，可以安全儲存5—10年。

　　周華說，種質資源庫是創制育種材料的寶庫。當年，袁隆平院士就是在三亞發現了野生水稻不育株“野敗”這一特殊材料，才實現了雜交水稻育種的突破。

　　R1607在抗稻瘟病上取得突破也有種質資源庫的功勞。“當時，我們正對抗稻瘟病的技術進行突破，聽說中科院發現了一個基因，抗性很強，但育種專家手頭沒有這個材料。我們就到種質資源庫去搜索，竟然找到了原始材料。”鄭瑞豐介紹，用這個農家品種去跟秈稻品種雜交、回交，育成了一系列含有抗稻瘟病基因的材料。

　　“自然界的東西如果丟了，未來你想用的時候，可能就找不到了。種質資源庫的重要性，現在大家有了越來越深刻的體會。”鄭瑞豐說，在還不清楚它的價值、沒有挖掘出種質資源優點優勢的時候，就是一種源頭上的保護。

　　周華介紹，中種集團與崖州灣種子實驗室面向全國一流的科研院所和高校聯合發榜，產學研聯動整合基因資源，僅水稻領域就有10多個課題。除了低鎘基因的進一步合作研究，還有抗除草劑、抗稻曲病等方面的合作。“目標是讓優良的水稻品種渾身都是寶。”

　　制種——海南東方

　　制種1畝地能供100多畝大田用

　　“燕梅，扔把苗給我！”“好，接著！”符燕梅頭也不抬，一束青嫩的水稻秧苗脫手而出，飛過八九個躬身勞作的婦女，在水田上空劃出一道弧線，精準“投送”到曾亞蓓身旁。

　　2月3日，海南東方市感城鎮，春節后制種水稻插秧已經忙了一周多。村民們配合熟練，大田里插秧你追我趕，不時傳出陣陣歡聲笑語。

　　這樣忙碌歡快的場景，在制種過程中時常出現。整個制種過程，最吸引人的要數抽穗揚花，也叫趕粉。

　　去年10月底，在這片田中，記者就目睹了一次趕粉的場景。天空放晴，溫度升高，稻田里的父本和母本材料開花吐蕊，淡黃色的小花點綴著淺綠色的稻穗在微風中輕輕搖曳。40米長的繩子，呈一道弧線懸在稻穗上。兩名工人各執一端，快步平行向前走，繩子所過之處，稻穗碰觸，雄蕊抖動，花粉飄向母本雌蕊，霎時田間蕩起道道淺黃的粉霧。

　　海南農樂南繁科技公司總經理王仕明介紹：“育種是帶一包種子來，背一包種子回去。制種可不一樣，制種1畝地能供100多畝大田用。”

　　制種流程多，要倒排工期播種，讓父母本花期相遇。比如，荃優607的父本播種到開花需要100天，母本需要80天，所以父本要提前20天播種；之后不斷觀察葉期，分析花期，有時候還要通過水肥等進行調節，確保花期相遇。

　　“人工趕粉能提高雜交水稻的結實率。”王仕明介紹，多年前，來自江西萍鄉市的“制種大軍”在海南曾有10萬人之多。近些年，國家振興種業，萍鄉也出臺了制種大戶補貼疊加種糧補貼等舉措。受此鼓舞，不少在海南制種的江西農民已返鄉發展。

　　“育秧插秧，抽穗授粉，收割曬種，選種包裝，我打小就會。”王仕明跟著父輩到海南制種已經20多年了，皮膚曬得黑紅，講起話來慢條斯理。他所在的東方市2022年被認定為國家級制種大縣，百萬畝感恩平原土地肥沃，“冬季制種每年12月底開始，第二年4、5月收種，剛好是長江中下游地區下秧的時間。”

　　受地租和人工成本上升影響，海南水稻制種一直在西移，從最初的三亞市轉到樂東黎族自治縣，又轉向東方市。“東方每畝土地流轉年平均1300元，而在三亞早都超過了3500元。”王仕明說。

　　2022年9月中下旬，當中種農業科技公司生產部副經理文民操收到緊急任務，荃優607海南制種面積從原來的六七千畝一下子提到2萬畝以上時，他腦袋嗡嗡響，到哪去找生產商和生產基地呢？

　　中種實行訂單制，每年都會下計劃給遍布全國的生產商和專業隊伍。但冬季內地農時已過，難以制種；海南雖然可以制種，但又是冬季瓜菜季節，空地少，地租高，交種時間早，一時“搶基地”有些激烈。

　　多虧了王仕明多方聯絡，文民操僅用一個星期，6000畝地就達成意向，總算喘了口氣。“制種大縣支持生產加工倉儲包裝物流一體化，政策利好下，我們同當地生產商簽訂了生產供應鏈一體化合作框架，就地生產就地包裝發往市場，賣不完的還可以就地儲存。”

　　一切努力都是值得的。

　　在長江中下游，嘗到甜頭的農戶，早早就惦記上了好種子。在湖北省棗陽市吳店鎮施樓村，種糧大戶陳幫國種完冬小麥，三兩天就給吳店鎮的種子經銷商邱云澤打次電話。

　　“好種子搶手啊！當初試種荃優607的時候，還是老邱找上門來推銷，他打了保票，說種不好賠我產量。結果一畝地多打了兩三百斤稻谷，我高興地請老邱吃了飯！”陳幫國說。

　　“前期打造樣板田展示，收割測產都請大戶去現場觀摩，讓更多農戶看到品種對比優勢。后期收集高產農戶信息，制作宣傳海報，苗期到抽穗的時候，還組織看苗會，擴大影響力。”說起好種子的推廣經驗，中種集團湖北區銷售副經理王漢勇滔滔不絕。

　　希望的田野，季季接續，一粒良種的故事還將被不斷講述著。

　　本期策劃：殷新宇 吳 燕 程聚新