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奋进新征程 喜迎广西农业科学院建院九十周年系列报道之水稻研究篇
  • 发布单位:水稻研究所
  • 2025-06-04 10:29:05
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奋进新征程  喜迎广西农业科学院建院九十周年系列报道之水稻研究篇

深耕稻作科技  筑牢八桂粮仓

在八桂大地的广袤稻田上,金黄的稻穗随风摇曳,诉说着丰收的喜悦。作为广西稻作科技创新的主力军,广西农业科学院水稻研究所(以下简称“水稻所”)自成立以来,始终深耕水稻科研领域,以种业振兴为己任,在育种创新、稻作技术、成果转化、人才与平台建设、科研成果、开放合作等方面取得了丰硕成果。“十五”和“十一五”期间在全国农业科研机构综合科研能力评估中分别排第48位、第36位,是广西唯一进入全国100强的研究所。

深耕育种创新,筑牢粮食安全根基

(一)种质资源:守护稻作“芯片”的基因宝库

种质资源作为育种创新的“芯片”,广西是亚洲栽培稻起源中心之一,蕴藏丰富多样的稻种资源,水稻所长期致力于稻种资源的收集、保护、鉴定评价与创新利用工作。自20世纪30年代开始,开展了15次不同规模的稻种资源调查与收集。目前,水稻所保存野生稻种质资源1.1万余份和栽培稻地方品种1.5万份,建成全国保存数量最多的野生稻资源圃。从稻种资源中鉴定出一批优质、抗病、抗虫、耐胁迫优异资源,发掘了一批优异基因。从广西野生稻中挖掘的抗白叶枯病基因Xa23,成为全球应用最广泛的抗病基因之一;利用野生稻育成全国第一个优质恢复系桂99,并配组育成广西第一个超级稻品种桂两优2号,为水稻育种及水稻生产作出重要贡献。

(二)水稻矮化育种:开启高产种植新时代

水稻育种从高秆到矮秆,是一次革命性创新。广西农业科学院收集保存的珍贵水稻种质资源“矮仔占”,为我国首个矮秆水稻品种“广场矮”的育成提供了核心亲本,奠定了矮化育种的基础。1961年起,水稻所陆万佳、黄民猷、周泽隆等从“南高广3号”后代材料经系统选育,于1966年育成早籼品种“广选3号”,标志广西在水稻矮化育种上取得重大突破。“广选3号”矮秆早熟、株高90—100cm,平均亩产300—400公斤,比对照“矮仔占”平均亩增产83.32公斤,增产22.76%,成为上世纪60年代中期至80年代初广西水稻当家优良品种,累计推广面积7736.25万亩,最高年种植面积占广西水稻种植面积的56.30%,并推广至湖南、江西等省份及东盟国家。水稻良种“广选3号”的选育荣获1978年度全国科学大会优秀科技成果奖。之后,水稻所还培育出特眉、红南、包选2号、桂青野、闻香占等一批矮杆品种,使广西水稻单产从过去的100.00—250.00 公斤/亩 提升到350.00—400.00公斤/亩,增幅高达20.00%—50.00%,极大提高了广西水稻育种能力和水稻生产水平。

(三)三系杂交水稻配套成功:杂交水稻领域的重大突破

1970年起,水稻所开启籼型水稻杂种优势利用研究。1971年广西农业科学院主持,水稻所牵头组织全区33家单位成立广西水稻杂种优势利用协作组,1972年加入全国协作组。1973年广西协作组率先筛选出强恢复系1、2、3、4号,并与“二九南1号”不育系配组育成杂交水稻“南优2号”“南优3号”等强优势组合,完成了籼型杂交水稻三系配套。1974年晚稻起,广西开始杂交稻试种推广,至1976年示范种植面积达42万多亩,居全国第二,为我国在世界上首先突破籼型杂交水稻三系配套,并大面积应用于生产作出了重大贡献。“籼型水稻杂种优势利用研究”项目获1978年度全国科学大会优秀科技成果奖。1981年,籼型三系杂交水稻全体发明人被授予国家特等发明奖,这是新中国成立以来国家颁发的第一个特等发明奖,来自水稻所的李丁民,与袁隆平等主要发明人共同获此殊荣。此后,水稻所选育出“30选”“桂8”“桂33”“桂44”“桂99”等新恢复系,广泛应用于华南稻作区。其中1987年育成的“桂99”,是全国乃至东南亚应用时间最长、累计面积最大、配组最多的恢复系之一,配组的“汕优桂99”累计推广过亿亩,获广西科技进步一等奖和国家科技进步三等奖等荣誉,博优桂99(博优903)从1993年审定以来在国内外推广了二十多年,深受种植户欢迎。

(四)杂交稻优质化育种:从“吃得饱”到“吃得香”的跨越

水稻所科研人员肩负“把饭碗端在自己手中”使命,在杂交稻优质化育种领域持续攻关。二十世纪九十年代,面对华南稻区杂交稻米质差的难题,团队率先首创了丝苗型优质化育种策略,通过降低亲本千粒重、加大低垩白选择压等手段,育成一系列优质杂交稻品种,有效解决了“杂交稻高产不优质、优质不高产”的世界性难题。2000年“秋优1025”成为华南首个达国标优质米三级标准的杂交稻新品种;2005年“美优998”成为华南第一个达国标二级标准米质新品种;2009年“百优838”实现重大突破,成为华南首个国标一级优质米感光型杂交稻品种,推动杂交稻品质“三级跳”。2010年始,水稻所选育万太A、丰田1A,东香A为优质不育系,配组的万太优682、万太优985、丰田优553、东香优丝苗等系列品种,香味浓郁米饭软熟、油滑、口感好,标志着水稻所在高档香型软米优质稻方面取得了重要突破。

(五)超级稻品种选育:实现广西本土“零”的突破

广西在20世纪末开始推广超级稻,面积逐年扩大,2008年达30万公顷。但前期广西推广的超级稻多为省外引进品种,存在生育期偏长、抗病性耐热性不强等问题,与广西复杂水稻生态区域与双季稻耕作制度不匹配,增产潜力难以发挥。对此,水稻所自1997年开展超级稻品种选育研究,经10多年努力,2009年首创同步利用广亲和基因架桥以克服籼粳交杂种不亲和的方法,育成国内第一个父母本均导入了广亲和基因、籼粳基因的籼粳中间型亲本的超级稻品种——桂两优2号,实现了广西超级稻育种零的突破。截至2025年我所育成的超级稻品种共6个,占全区11个超级稻品种的54.5%。同时,水稻所自2011年起开展早晚双季超级稻种植模式探索,连续3年实现“双超”种植模式年亩产达1400公斤,为广西超级稻品种扩大推广提供品种支撑。育成“丰田优553”“万太优美占”等超级稻品种。“丰田优553”集高产、抗病、优质于一体,2016年通过国家超级稻认定,成为广西首个米质达国标三级的感光型超级稻,近三年累计推广1173.3万亩,新增产值46亿元,为华南稻区粮食增产、农民增收作出重要贡献。

(六)常规稻育种:打响“桂字号”优质米品牌

水稻所优质常规稻育种攻关自1983年起,育成“特眉”“红南”“桂713”成为20世纪80—90年代广西出口港澳地区的标杆品种。进入新世纪,针对市场需求升级,陆续育成“桂青野”“七桂占”“油占8号”“八桂香”等系列品种,形成覆盖中高端市场的品种矩阵,其中“八桂香”米质可媲美泰国香米,单产提升50%,成为当时广西米价最高的香稻品种,标志着“桂字号”优质米品牌初步成型。水稻所率先在华南稻区提出“增加谷粒长度+提高千粒重”的优质化育种路线,突破“优质不高产”瓶颈。育成的“桂育7号”“桂育9号”等大长粒型高档优质稻品种,实现垩白度低于5%、亩产超500公斤的双重目标。2016年,“广西高档优质常规稻新品种选育及产业化开发”获中国产学研合作创新成果优秀奖,标志着广西在该领域的技术领先性。“桂香18”连续两届荣获全国优质稻食味品质鉴评金奖,2020年以300万元的转让价创下广西单一常规稻品种使用权转让最高纪录,推动广西优质米品牌走向全国。目前,水稻所育成优质常规稻品种年推广面积占广西常规稻总面积的40%以上,成为区内粮食企业打造“桂字号”大米品牌的核心品种源。

突破技术瓶颈,构建现代稻作技术体系

(一)耕作制度转型:单季稻向双季稻的历史性跨越

上世纪50年代,广西水稻生产以高秆易倒伏的农家品种为主,且种植制度多为一季稻。60年代中期,水稻矮化育种取得重大突破,一批矮秆高产良种的选育成功,为广西水稻生产带来变革。研究人员依据广西桂南、桂中、桂北及高寒山区不同稻作区的有效积温、日照时数、降水量等生态指标,科学规划早晚稻品种搭配与安全生育期,推动水稻耕作制度从一季稻向双季稻转变。这一转变显著提升了水稻复种指数,在耕地面积不变的情况下,大幅增加了水稻播种面积与总产量,有效缓解了广西稻米供应紧张的局面。

(二)栽培技术升级:多元化高效技术体系的构建与应用

水稻精量机直播畦作栽培技术。水稻所科研团队提出的水稻精量机直播畦作栽培技术入选2024—2025年度广西农业主推技术,研发的水稻畦作精量直播机,实现了开沟、播种、盖种一体化作业。该技术优势显著,每亩可节省劳动力3—4人,每小时作业播种面积达6—8亩,大幅提升播种效率与质量的同时,有效降低劳动力成本,为应对农村劳动力短缺问题提供了切实可行的解决方案,有力推动了水稻种植的机械化进程。

机插稻秧盘精量条播技术。现有的机插稻秧盘大都采用撒播的方式,种子在秧盘的基质中呈无序分布,为减少漏插率,每盘播种量在4000粒以上,约100—150克/盘,不利于杂交水稻的机械化育插秧。水稻所科研团队研制的秧盘条播机,可与目前所有的普通育秧生产线相匹配,结构简单,组装简便,种子成行分布,最少用量仅需2500粒/盘,即每亩用种量可降至1.5kg以下,且有利于培育壮秧,减少漏插,特别适用于杂交稻的机械化育插秧。

稻田综合种养技术。水稻所科研团队开展“稻+鱼”“稻+小龙虾”“稻+螺”等模式生态种养关键技术集成研究,筛选出一批适用于广西稻渔模式的水稻品种,构建符合区域特色的稻田种养新模式,推进稻田种养规模化、标准化、产业化和可持续发展。稻田综合种养以渔保稻、以稻促渔、稻渔双收,实现“一地双业、一水双用、一田双收”,是农业调结构转方式的成功探索,对推动农业供给侧改革和发展生态农业具有重要意义。

深化科企合作,推动成果转化“最后一公里”

(一)市场化机制激活知识产权价值

水稻所依托市场化路径推动科技成果产权转化,自2000年《种子法》实施以来,累计向区内外种业企业转让“绮优293”“桂两优2号”“百优838”、丰田1A等60余个品种和不育系的产业化权益,实现品种权转让收益3780多万元。其中,“丰田1A”系列品种广西区域独占经营权以1050万元成交,创下国内单一区域品种权转让价格新高,标志着广西水稻育种知识产权的市场价值获得突破性认可。针对高端米市场需求,“桂香18”“金针香”等优质品种通过品牌化包装与市场化运营,成为全国优质稻食味品质鉴评金奖品种和高端米市场标杆,推动广西优质米从“田间种植”向“品牌溢价”转型,构建起“科研成果—知识产权—市场价值”的转化链条。

(二)院企协同构建产业融合创新生态

聚焦“科研—产业—农户”需求对接,水稻所与广西兆和、华农创科、金谷隆等企业建立“院所+企业+基地”深度合作模式,推动品种、技术与市场精准匹配。2022年与广西烟草公司合作,在烟区建设17个“金针香”烟后稻示范基地,通过品种配套技术实现亩均增收420元,破解烟稻轮作区效益瓶颈;2023年通过企业渠道推广“桂野香占”“桂丰美丝”等品种超200万亩,带动农民增收超2亿元。双方联合开展“品种+技术+收购”一体化服务,将“桂香18”等优质品种从“种得好”转化为“卖得好”,推动广西优质米产业向品牌化、规模化升级,形成“技术研发有院所、产业开发有企业、落地应用有基地”的协同创新格局。

聚才引智,打造科研创新高地

(一)人才梯队:培育科研“生力军”

水稻所始终把人才作为第一资源,通过“引进+培养”双轮驱动,打造高水平科研团队。现有在岗职工82人,其中科技人员77人(占比93.9%),形成以博士22人(占比26.8%)、硕士42人为核心的高学历研发团队,包含正高级职称28人、副高级职称30人(高级职称占比70.7%)。机构设置涵盖4个职能科室、1个技术中心及11个专项研究团队,研究方向覆盖种质资源创新、遗传育种应用、农机农艺融合、稻田综合种养,汇聚了众多高层次人才,其中国家“百千万人才工程人选”1人、国家有突出贡献中青年专家1人、享受国务院政府特殊津贴专家4人、全国粮食生产突出贡献农业科技人员1人、广西首批院士后备人选1人,广西首批八桂学者1人,八桂青年拔尖人才2人,形成了老中青相结合、多学科交叉的科研创新团队,邓国富研究员及杂交水稻种质创新与优质化育种团队获得农业部“第二批农业科研杰出人才及其创新团队”,是广西区唯一入选的人选及团队,为水稻科研事业的发展提供了坚实的人才支撑。

(二)平台建设:夯实创新“硬实力”

历经九十载积淀,水稻所构建了完善的科技创新支撑体系,建设有国家水稻改良中心南宁分中心、国家种质南宁野生稻圃、国家农作物种质资源繁殖更新基地、农业部作物基因资源与种质创制科学观测试验站、广西水稻遗传育种重点实验室、广西农作物种质资源库、广西农业科学院种子质量检测中心、广西水稻优质化育种工程研究中心、广西农业良种培育中心、广西水稻种质资源圃、广西转基因水稻育种基地和广西水稻优质化育种研究人才小高地等21个省部级以上科研平台,其中国家级、部级12个,省级9个,形成从种质保存到分子育种、从基础研究到产业化的全链条科研基础设施网络。扎实的平台基础,为水稻科研提供了良好的条件和保障,有力地推动了水稻科技创新和成果转化。

(三)科研成果:结出“硕果累累”

建所以来,水稻所承担了国家和省级科研项目900多项,在水稻种质资源、水稻育种、水稻高产栽培及配套技术等方面取得了显著成果。获各级科技成果奖108项,其中国家特等发明奖,国家科技进步特等奖、一等奖、二等奖、三等奖等国家级奖13项,广西最高科学技术奖1项、广西科学技术特别贡献奖3项,省部级一等奖、二等奖、三等奖等省部级奖78项,其它成果奖 17项;获植物新品种保护140余项;发表学术论文600余篇(其中SCI 103篇),出版专著19部。先后育成七桂占、八桂香、油占八号、桂育11号、博优桂99、秋优1025、美优998、桂两优2号和丰田优553等250多个水稻品种通过国家和省级审(鉴)定,推广新品种、新技术累计达6亿多亩,创造了巨大的社会经济效益。

开放合作,书写国际稻作新篇章

依托广西区位优势,水稻所积极拓展东盟农业科技合作,与越南、老挝、柬埔寨等国建立“中越农业科技示范基地”“中缅农业科技示范基地”“中柬农作物联合实验室”,累计输出“特优136”“丰田优553”等品种20余个,在东盟试种示范面积超50万亩,单产较当地品种提升15%—20%。2023年始,水稻所每年承办的中国(广西)—东盟优质籼稻食味品质鉴评会,成为中国(广西)—东盟农业科技合作的亮丽名片。

与国际水稻研究所(IRRI)等建立长期合作,联合开展野生稻耐冷基因挖掘、节水抗旱稻品种选育等项目。2023年,与IRRI共建的“水稻生物育种联合实验室”正式运行,双方在抗逆基因克隆、分子设计育种等领域展开深度合作,推动广西水稻科研融入全球创新网络。

九十载风雨兼程,水稻所始终以“端稳中国饭碗,保障粮食安全”为己任,在品种选育、技术创新、成果转化等方面交出了亮眼答卷。在广西农业科学院建院九十周年的新起点上,水稻所将继续以科技创新为笔,以广袤稻田为纸,书写保障粮食安全、助力乡村振兴的壮美篇章,为端稳中国饭碗、实现农业强国目标贡献广西力量!

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水稻所  谢植干供稿/供图

一审一校:李丹婷

二审二校:薛臣艺

三审三校:陆炳强