科技日报:专访广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家邓国富
  • 发布单位:一流农科院
  • 2018年05月07日 03时46分59秒
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原创 2018-05-07 江东洲 

推动杂交稻和超级稻优质化

为国家粮食安全多作贡献

——访广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家邓国富

 

/江东洲

 

一粒种子改变一个世界,一个品种造福一个民族。

他带领研究团队通过引进国内外创新力量和优质资源,在国内最早开展杂交水稻优质化育种创新,相继选育出一大批米质优、产量高、抗性强的优质杂交稻新品种,有效地解决了杂交水稻高产不优质的世界性难题。他牵头完成的“杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”项目分别在2010 年获得国家科技进步二等奖和2018年获得广西科学技术特别贡献奖,育成的这些优质杂交水稻品种成为国家和广西水稻主推品种,在广西、广东、海南、江西、湖南等多个省区大面积种植,并推广到越南、老挝等东南亚国家,累计推广面积超过1亿多亩,新增社会总产值200多亿元,大大提高了种植杂交水稻的经济效益。

“杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”的成果受到了国内外同行的高度评价,“杂交水稻之父”中国工程院院士袁隆平给予充分肯定,认为广西在杂交水稻优质化育种方面走在了全国前列,中国科学院院士谢华安等水稻专家也一致认为该成果处于国内研究领先水平。

他就是广西院士后备人选培养工程第一批人选、“孔雀西南飞”人才战略研究——以广西壮族自治区为例课题组专家、广西发展战略研究会专家、广西农业科学院党组书记、院长、研究员、水稻产业广西创新团队首席专家邓国富。围绕水稻种质创新与新品种选育等话题,科技日报广西站站长、海南站站长江东洲与邓国富研究员展开了全方位对话。

 

▲广西院士后备人选培养工程第一批人选、“孔雀西南飞”人才战略研究——以广西壮族自治区为例课题组专家、广西发展战略研究会专家、广西农业科学院党组书记、院长、研究员、水稻产业广西创新团队首席专家邓国富

有效推动华南稻区杂交水稻优质化进程

江东洲:我国是世界上最大的稻米生产国和消费国,全国60%以上的人口以稻米为主食。水稻矮化育种、杂交水稻三系配套和超级稻研究,使我国水稻产量实现了三次革命性的突破,让我国用占世界不到7%的耕地养活了世界近22%的人口,杂交水稻成为我国的民族产业,其研究与推广应用一直处于国际领先地位。在2018年广西科技奖励大会上,广西农科院水稻研究团队“杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”项目获得了广西科学技术最高荣誉——科技特别贡献奖。这其中经历了哪些过程?有哪些主要创新点和经济社会效益?

邓国富(广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家):长期以来,水稻界都面临一个世界性难题:杂交水稻产量高,但米饭口感不好;常规优质稻虽然品质口感好,但产量不稳定、抗性容易退化。随着经济发展、生活水平的提高,人们普遍追求像常规稻那样松软油滑、冷后不回生的口感。广西地处华南稻区,常年水稻播种面积3000多万亩,其中杂交水稻占60%左右,是中国水稻主产区之一。但是,华南稻区是我国最热的地区,高温高湿且昼夜温差小,对优质稻米的形成极为不利,要实现“杂交稻的产量,常规稻的品质”的育种目标谈何容易。为解决杂交水稻的品质和口感问题,多年来,广西农科院水稻研究所围绕“杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”不断探索创新。千粒重在25克以上的大粒型水稻,由于灌浆时间长而使得垩白度和垩白粒率高,严重影响外观和口感,米粒小就没有这种情况,例如国外优质大米千粒重平均只有17.55克。为此,项目组团队根据华南地区高温高湿的气候特点和居民偏爱丝苗米的消费习惯,借鉴、吸取优质常规稻育种的技术经验,首创了以粒重和粒型的改良为突破口,以提高整精米率、大幅度降低稻米垩白粒率和垩白度为主攻方向的丝苗型优质化育种策略。

▲在2018年广西科学技术奖励大会上,广西壮族自治区党委书记鹿心社(右)为邓国富颁发2017年度广西科学技术特别贡献奖荣誉证书

为了取得突破,科研人员锲而不舍,不断引进国内外,尤其是东南亚地区的优异种质资源,进行长期而艰苦的改良创新。功夫不负有心人,项目组经过8年的选育,2000年育成了华南稻区第一个达到国标优质米标准的优质杂交稻品种——秋优1025,该品种的育成,具有划时代的意义,开启了华南杂交水稻优质化育种的先河。继秋优1025育成之后,项目组在杂交水稻优质化育种方面取得了一个又一个新的突破,在华南稻区还率先育成了第一个达国标二级、国标一级的优质杂交稻品种美优998和百优8383。到2009年,育成了6个丝苗米型的水稻不育系和恢复系,并利用这些亲本共配置出10个米质分别达到国标优质米一、二、三级标准的优质杂交稻新品种,其中秋优1025、秋优桂99、美优桂99、美优1025、绮优桂99五个品种达到国标优质三级米标准,美优998、绮优293、百优1025、百优1191四个品种达到国标二级优质米标准,百优838一个品种达到国标一级优质米标准。“杂交水稻之父”袁隆平院士多次考察广西,都充分肯定了我们的成绩,认为广西在杂交水稻优质化育种方面走在全国的前列。2006年2月,以华南农业大学博士生导师万邦惠教授为组长的专家组对“华南杂交水稻优质化育种的创新及应用”项目成果作出如是评价:“项目的实施有效地推动了我国杂交水稻优质化的进程,对华南稻区杂交稻稻米品质的整体提升,稳定水稻种植面积,确保粮食安全和增加农民种稻收益产生了重要的影响,成果达到国内领先水平。”2009年2月,以中国科学院院士谢华安研究员为组长的专家组对“优质杂交稻秋优1025选育和产业化开发”项目成果作出了高度评价,认为秋优1025填补了广西乃至华南优质弱感光杂交稻选育的空白,育种成果创新性强,已成为广西、广东、海南3省(区)晚稻主栽品种之一,成果居国内同类项目领先水平。从1993年立项到2016年结题期间,团队不断实验、实践,历经老、中、青三代科技人员。每年冬天,科技人员就如候鸟般,扎根适合水稻生长的海南,进行南繁育种。那时,从南宁去海南没有直达车,科技人员要去三亚的研究基地,得中转北海、海安等地,单程就要3天多,非常不便。此外,因研究经费不足、杂交稻良种与良法配套推广脱节,使得优质杂交稻推广受到严重影响。为使农民增产增收,顺利推广新品种,我们时常带领科技人员下乡培训、指导农户。

 

▲邓国富在广西科学技术奖励大会上领奖

通过与国内骨干亲本杂交,经多代定向培育,广西农科院水稻研究所先后育成一批优质杂交水稻新品种,完成了杂交水稻品质从等外级到国标三级,再到国标一级的三级跳,实现高产高品质培育,填补了华南稻区杂交水稻优质化育种的空白,实现了“杂交稻的产量,常规稻的品质”。“杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”项目首创了以提高整精米率、大幅降低稻米垩白粒率和垩白度为主攻方向的丝苗型优质化育种新策略和技术路线,形成了华南杂交水稻优质化育种技术体系,实现了华南杂交稻优质化育种的突破,项目成果居国内同类项目领先水平。发明了“水稻粒长基因GS3的功能标记及其应用”和“水稻香味基因fgr功能标记及其专用引物序列”,加速了优质杂交稻育种进程;选育了6个通过审定的后续产量更高、米质更优的杂交稻组合,实现了华南优质杂交水稻的更新换代,开创了早熟三系软米型优质杂交稻育种的先河;育成了华南稻区第一个优质和抗稻瘟病的三系不育系-青A,解决了杂交稻育种抗性与优质兼顾的技术难点;针对丝苗米型不育系千粒重小、柱头细小等特点,发明了“水稻不育基因pms3的特异性功能标记及其应用”,进一步提高了丝苗米型水稻不育系制种产量,促进了优质杂交稻的规模化生产。育成通过审定的优质杂交稻品种16个,累计推广6484.6万亩,新增社会总产值152.69亿元,有效推动了华南稻区杂交水稻优质化的进程,为国家粮食安全和农民增收作出了重大贡献。

打造特别能“战斗”的水稻科研团队

江东洲:早在上世纪60年代,作为广西农科院水稻研究所前身的广西农科所粮食作物系便成为最早开始水稻矮化育种的科研院所之一。进入70年代,全国掀起杂交水稻协同攻关的热潮,而广西有其突出贡献之处。在业内,有一种说法,“湖南发现了野败不育系,江西培育了保持系,而广西最早找到恢复系。”能否为我们介绍一下广西农科院水稻研究团队的相关情况?

邓国富(广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家):广西农科院水稻研究所成立于1981年,其前身为1935年成立的广西农事试验场农艺组和组建于1957年的广西农业科学研究所的粮食作物系,长期从事稻种资源、水稻育种、水稻高产栽培及配套技术、成果转化等研究与推广工作,是我国最早实现杂交水稻三系配套单位之一,曾获国家特等发明奖、国家科技进步特等奖、一等奖、广西科学技术特别贡献奖等高水平荣誉。“十五”、“十一五”期间获全国100强科研院所,分别排第48位、第36位,是广西唯一进入全国100强的研究所。拥有获国家“百千万”人才工程人选、享受国务院政府特殊津贴专家、全国粮食生产突出贡献农业科技人员、广西首批院士后备人选、广西首批八桂学者、广西水稻创新团队首席专家、广西优秀专家等荣誉的学科带头人带领的一支活跃在水稻科研和生产一线的研究队伍。建所以来,承担国家和省级科研项目400多项;先后育成水稻品种130个,累计推广面积6亿多亩,增加社会、经济效益400多亿元;获各级科技成果奖115项,包括国家级奖9项,省部级奖75项,其它成果奖31项,发表学术论文500多篇,出版专著9部。

 

▲杂交水稻之父、中国工程院院士袁隆平(左一)与邓国富(左二)交流

在稻种资源研究和创新利用方面,保存有野生稻种质资源1.7万份,占全国的1/4,栽培稻资源1.5万份,占全国1/6,稻种资源数量居全国首位。建有国家种质南宁野生稻圃、南宁野生稻国家野外科学观察研究站。在杂交水稻优质化育种研究方面,育成全国三大恢复系之一“桂99”,率先在华南稻区育成秋优1025、美优998、百优838等米质达国标三级、二级、一级优质米标准杂交稻品种11个,填补了华南稻区杂交稻优质化育种的空白,有效推动了我国杂交水稻优质化的进程。2005年“优质恢复系桂99的选育与应用”获得广西科学技术特别贡献奖,2009年“优质杂交稻秋优1025的选育和产业化开发”项目获广西科技进步一等奖,2010年“华南杂交水稻优质化育种创新及新品种选育”项目获国家科技进步二等奖。超级稻育种方面,育成了广西第一、第二个超级稻品种桂两优2号和特优582,实现了广西超级稻育种零的突破,育成的优质超级稻品种丰田优553创造了国内单一区域内水稻品种使用权转让的最高价格,2015年“早晚兼用型超级稻新品种选育及应用”获广西科技进步一等奖。优质常规稻育种方面,在华南稻区率先提出以增加谷粒长度、提高千粒重为核心的常规水稻优质化育种技术路线,实现了优质常规稻产量和品质同步提升的育种策略。育成以“桂育7号”、“桂育9号”等为代表的一批“桂系”大长粒型高档优质常规稻品种,有效解决了优质稻外观品质和产量同步提升的难题,实现了广西高档优质常规稻品质产量双突破,水稻所育成的优质稻品种年推广应用面积占到广西常规稻面积的六成以上,为广西粮食企业打造了多个广西优质大米品牌,推动了广西优质稻产业化发展。

我们常说,科研人员一定要淡泊名利,要有吃苦耐劳的精神。在我看来,广西农科院水稻研究所有一支特别能“战斗”的团队。他们是专家、学者,也是农民,到给水稻授粉、选种的季节,他们头顶烈日,脚踩烂泥。“有所为,有所不为”,这是我们对科研团队的要求。一名优秀的科研人员必须眼界开阔,具备良好的专业素质,对所研究的领域抱有浓厚兴趣,并投入巨大热情,还特别强调团队协作精神。一个人再有能力,靠单打独斗,也很难取得成功。能取得今天的成绩,是团队人员共同努力的结果,要感谢方方面面给予过帮助、支持的单位和个人。我们将继续带领团队,为国家和广西的粮食安全多作贡献,培育出产量更高、米质更好、抗性更强的杂交稻、超级稻新品种。

分子辅助育种技术催生更多成果

江东洲:广西作为西部12个省区之一,是农业大省,生态和气候类型多样,光热和生物资源丰富,为水稻的生长和农业的发展提供了优越的区位优势,农业发展的前景广阔。近年来,广西优质稻育种创新处于全国领先水平,选育了一批桂育系列、野香优系列、丰田优系列、百香优系列等优质水稻品种。对于未来广西水稻品种选育方向,您怎么看?

邓国富(广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家):丰富的育种资源为广西水稻育种研究奠定良好的基础。广西是全国稻种资源最丰富的省区,国家种质南宁野生稻圃保存有世界公认的稻属21个野生稻种,3个异名种,种质资源5680份,以及新收集的1.2万多份材料,资源保存量占全国的1/4。凭借丰富的育种资源和科研人员的努力,多个标志性品种的出现,展现广西水稻育种的辉煌历史。1953年,容县开始种植矮化品种矮仔占成为我国水稻矮化育种重要亲缘之一,开启了国内矮化育种的大幕。广东省农科院水稻所黄耀祥院士用“矮仔占”作为矮源与当地高秆品种广场13杂交,于1959年早季就选育出中国第一个矮秆品种-广场矮。由广西农科院水稻所选育的广选3号,该品种自1964-1983年累计推广面积7736. 29万亩,是当时广西主要当家品种。杂交水稻技术的研究成功,广西做出了重大的贡献,并在此技术的发展上一直走在全国前列。1974年,杂交水稻“三系”配套成功,广西是最早实现杂交水稻三系配套的单位之一,全国杂交水稻十大功臣中,广西专家张先程、李丁民和郑恒受占去三席,张先程在1973年最早发现“野败”不育系的强恢复系IR24,大大加速了杂交水稻技术的实现。

 

▲邓国富(前排左一)与研究人员交流

未来,以常规育种为基础,以分子技术为手段的水稻定向、高效育种技术将成为广西水稻育种的趋势,分子辅助育种技术正在帮助广西水稻育种催生更多的成果。多个具有重要育种价值的基因或QTLs被标记定位与克隆,为开展分子标记辅助选择育种,进行杂交稻重要亲本的定向、高效的遗传改良奠定了重要的基础。针对广西水稻在生产中实际面临的问题,接下来分子育种技术将投入籼粳杂交水稻、优质杂交水稻、稻瘟病抗性提高、水稻褐飞虱抗性提高四大方面。通过分子育种技术,可以有效提高桂系品种产量、抗性以及米质。

为广西现代农业发展提供科技支撑

江东洲:农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题。党的十九大从战略高度,强调创新是引领发展的第一动力,提出实施乡村振兴战略,为新时代农业农村改革发展明确了重点、指明了方向。作为广西主要农业科研机构,广西农科院如何增强服务“三农”能力,做好农业科技创新工作,为广西推进农业农村现代化提供更加有力的科技支撑?

邓国富(广西院士后备人选培养工程第一批人选、广西发展战略研究会专家):农业是全面建成小康社会、实现现代化的基础。作为广西农业科研最主要的研究机构,广西农业科学院担负着为广西现代农业发展和社会主义新农村建设提供科技支撑的重任,主要工作目标是保障粮食安全和农产品有效供给,提供优质、高产、安全的品种和技术支撑;开展有关广西现代农业产业发展全局性、战略性、关键性的重大核心技术研究;建立新型农业科技创新、成果转化体系;为发展亚热带特色优势产业提供优良品种和技术;为新农村建设提供有效的示范作用,提高科技成果转化率。近年来,在新的发展理念指引下,广西农科院近年来在基础建设、平台建设、科技创新、成果转化、人才培养、对外交流、政科企合作、党的建设和精神建设等方面,取得了较显著的成绩,尤其在“五大方面”(即大项目、大品种、大成果、大奖项及大专家)成绩突出。下一步,我们要以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领,以习近平总书记科技创新思想为指南,加大创新人才培养和成果创新力度,坚定不移贯彻落实农业创新驱动发展战略,面向全区经济社会发展和农业产业转型升级需要,不断加快科技创新、促进科研成果转化、推进东盟合作研究平台建设、大力引进农业高端人才,为广西现代农业发展提供更加有力的科技支撑。

 

▲邓国富(中)在查看水稻生长情况

一是必须坚持围绕中心大局,服务经济社会发展。要把着眼点放在服务农业现代化这个大目标,把切入点放在服务农业供给侧结构性改革这个主线,把着力点放在服务农业生产实践这个主战场,积极参与现代特色农业发展、精准扶贫、产业富民、农业园区建设等全区农业重点工作,深入开展“支部联村企、科技兴产业”活动,积极探索科企合作“双创”孵化模式,走出“党旗引领、科研唱戏”的路子。二是必须坚持科研立院根本,以科研创新转化为首要任务。大力实施自主品种创新行动、现代农业技术提升行动和新兴产业科研攻关行动,调整农业科技创新方向和重点,加快创新农业技术体系和技术路线。抓好科研平台建设,加快院所改革,构建起健全的创新体系和良好的科研环境。三是必须坚持人才优先战略,把握创新优势,实现创新引领。采取多举措引进一批广西农科院急需的学科带头人和领军人才。要提出院人才建设中长期规划,研究制定进一步加强人才队伍建设的政策和举措,出台关于领军人才、学科带头人、高学历人才和青年拔尖人才等系列培养计划,建立院领导联系人才的制度。进一步发挥学科带头人、著名专家和老科技人员的引领作用,更多地关心年轻科技人员的成长。四是必须坚持深化开放合作。要大力实施服务“一带一路”科技走出去行动,深化开放合作,充分用好国际国内两个市场、两种资源,在更高起点上推进自主创新。我们要把科研工作重心和研究方向转移到贯彻落实自治区党委、政府确定的实施创新驱动发展战略的部署上来,瞄准国家和自治区重大科技问题,服务社会经济重大需求,着力实施科技重大专项和重点研发项目,着力加快科技成果转移转化,着力夯实科技创新基础,着力提升完善创新平台、创新示范基地,着力打造创新创业升级版,着力推进民生科技,释放创新红利,着力参与国家“一带一路”科技走出去战略,进一步加大与东盟国家科技合作与交流的力度。(科技日报南宁5月7日电)

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