周少川：精研优质稻，米香千万家

民以食为天,食以味为先。米香,是人们记忆深处的味道。米饭香不香,好吃不好吃,拼的都是水稻品质。餐桌的米香,凝聚着育种家的智慧。广东省农业科学院水稻研究所的周少川团队,用了40年的时光去研究、去探索、去推广,创建了水稻核心种质育种理论和材料体系,构建了11级核心种质,育成了全国和省级审定品种丰八占、丰华占、绿黄占、茉莉新占、黄华占、丰富占、美香占2号、华占、五山丝苗、黄广油占、黄广华占1号、黄广美占、桃优香占、荃优丝苗、隆两优534和晶两优1377等135个优质稻新品种(组合)(未包含华占组合),233次通过国家或省级品种审定(引种许可),黄华占和五山化稻共5次通过印度、印度尼西亚、孟加拉、菲律宾和莫桑比克等国外审定品种,近年国内年均推广面积8000万亩,国内累计推广面积超过6亿亩,约占我国水稻种植面积的15-20%,为我国和世界的水稻育种事业作出了卓越的贡献。

积极开拓,让我国优质稻品种接轨国际标准

为突破粮食产量水平较低的现状,四十年前的水稻育种是将产量放在首位,周少川回忆,“从粮店能够买到的大米外观品相差,吃起来粗涩,和现在的米饭口感有着非常大的差距。”

伴随着改革开放的脚步,人们生活水平在慢慢改善,优质稻的概念开始出现。作为经济发达地区,广东优质稻发展一直走在全国前列,透过广东优质稻品种的变迁,便可窥见我国优质稻产业的升级历程。

上世纪80年代,广东首批外观优质稻品种被陆续选育出来。多家广东水稻科研单位取得突破,广东省农业科学院育成“七山占”、“青六矮1号”和“珍桂矮1号”,佛山农牧高等专科学校育成“七桂早25”,佛山市农科所育成“粳籼89”,龙门县农科所育成“三二矮”等。

在品种取得突破后,广东优质稻选育之风逐渐成势。1983年毕业于华南农业大学作物遗传育种专业的周少川就在此时进入广东省农科院水稻所,很快参与到第一代优质稻品种选育工作中。这一干,便是将几十年的心血投入其中。

在产业发展初期,广东第一代优质稻品种只在外观上有所提升,与国际公认的优质稻品种在米质上仍有些差距。这个时期,稻米直链淀粉含量较高,导致饭粒口感硬,蒸煮品质和食味品质没有达到令人觉得“好吃”的水平。值得肯定的是,在单纯追求高产的年代,第一代优质稻品种的外观、碾米品质已有了明显提升,优质稻产业的第一次升级就此起步。

如何同时提升产量和品质水平是80年代优质稻育种亟需解决的问题。周少川团队的思路是运用广东丰富的优质稻种质资源并引进国外优异种质对现有品种进行改良。

1982年,周少川团队的老一辈专家开始运用青六矮1号等培育后续的核心种质;带着目标明确,思路清晰的战略构思,周少川团队的优质稻品种选育工作进入快速发展时期,基本每3-5年就实现重大进展。在近二十年的时间里,周少川团队在青六矮1号的基础上陆续引入特青、长丝占、28占、华丝占等高产优质抗病资源优良性状,2-5级核心种质丰青矮、丰矮占、丰八占和丰华占逐级育成,品种逐渐具备了特青大穗、细长粒优质、蒸煮品质优良等特点。

2001年育成的丰八占,被认为是广东优质稻育种成果的一道分水岭。周少川介绍,“丰八占是广东首个在外观品质、碾米品质、蒸煮品质、食味品质四个重要指标均达到优质,且在生产上表现出高抗病能力,亩产水平超过400公斤的优质稻品种。”四个重要指标达到理想水平绝非易事,丰八占的育成代表我国优质稻品种正式接轨国际标准。

开疆拓土,精益求精求创新

丰八占不仅得到广东稻米消费市场的认可,还对后续的优质稻品种选育产生深远影响。应用丰八占育成的丰丝占、五丰占2号、丰华占三大系列衍生品种(组合)后来成为南方籼稻重要的优质稻品种(组合)群,目前广东常规稻品种约品种70%带有丰八占亲缘。丰八占中间材料与五丰占2号构建的华占更成为我国近15年最具影响的优质恢复系,至今仍主导着我国优质杂交稻发展方向。

2002年育成的丰华占当属重要品种,该种的蒸煮品质和食味品质已接近理想状态。该种2003年通过华南稻区审定,2005和2007年接连通过江西和湖南两省审定。丰华占除在华南稻区被大面积应用外,更是风靡有“育种家竞技场”之称的湖南、江西两大水稻产区。据统计,丰华占全盛期在广东、湖南、江西三省一年的推广面积就超过1000万亩。丰八占和丰华占,由第一代优质稻品种升级而来,作为第二代优质稻品种代表,极大提高了南方稻区的优质稻品种比例。可以说,丰八占和丰华占的影响突破广东优质稻品种的区域局限,成为全国范围内应用极广的品种和育种材料,提升了我国优质水稻品种的整体水准,是优质稻产业的第二次升级。

厚积薄发,大规模产业化

依据水稻核心种质育种理论,2000年早季,周少川等应用5级核心种质丰华占和中间材料黄新占杂交,2005年育成优质常规稻品种黄华占。几乎与此同时,周少川团队创造性地采用连续回交育种法,1998年早季开始选用美国优质品种Lemont为母本,与3级核心种质丰澳占连续三次轮回杂交,2006 年育成美香占2号。从此,黄华占与美香占2号代表我国中高档优质稻和高档优质稻,相辅相成,带动了我国大规模产业进程。

经过多年努力,黄华占在南方稻区开始大规模应用。据统计,自2013年起,黄华占位居我国籼稻推广面积前两位,2018年起跃居我国籼稻推广面积首位。截至2019年,黄华占在南方稻区单一品种推广面积1.65亿亩,获经济效益424.49亿元。美香占2号超越泰国茉莉香米,连续获得第一、第二届全国优质稻品种食味品质鉴评金奖,是几乎所有广东省高档优质米的配方品种,南方籼稻高档品牌米的主要品种。迄今南方稻区累计种植面积超过2000万亩。黄华占和美香占2号的突出优势使它“走”出了国门,目前黄华占已经通过了印度、印度尼西亚和莫桑比克审定,在亚洲、非洲部分国家开始规模化推广应用。美香占2号已在越南和面积规模化种植。这是我国优质稻产业的第三次升级。

全方位进击,领跑优质绿色杂交稻

杂交稻与常规稻育种承前启后,水涨船高。在优质常规稻取得重大突破的同时,周少川团队经过15年的努力成功地完成了将常规优质稻培育成为优质绿色杂交稻恢复系的技术突破,大范围大规模地实现了通过优质绿色恢复系主导杂交稻产业的战略目标。近年与隆平高科、荃银高科等主持育成合作育成桃优香占、玖两优黄华占、荃优丝苗、荃两优丝苗、隆两优534、晶两优534、隆两优1377和晶两优1377等众多优质新组合,支撑了我国商业化育种的重要部分。该团队与中国水稻研究所合作育成的华占是迄今我国配组组合最多的恢复系,华占已配组102个组合191次通过省级以上品种审定(国审54次)。从2008年天优华占通过审定开始,以华占为父本审定的品种数量之多,以华占为父本组配的组合在区试中的数量之多,让人瞠目结舌,成为中国水稻育种史上的一大“奇观”!

追根溯源,周少川团队创建的水稻核心种质育种理论和材料体系已果实累累,他们育成的黄华占系列、五山系列(华占-五山丝苗)和美香占系列独领风骚15年。目前,周少川团队创建的10级核心种质黄广华占和11级核心种质黄广美占已通过审定,创建了水稻全基因组SNP分子标记分子育种云平台(http://119.23. 210.168/),获得“水稻全基因组SNP标记分子育种云平台”软件著作权(2018SR164559),创新了低世代应用SNP标记,高世代应用芯片的“一种基于核心系谱品种的高密度分子标记辅助聚合育种方法(201810217666.0)”。他们开启了我国优质稻大规模产业化新时代,满足了日益提高的城乡人民生活需要,为我国优质稻走向世界做好了充足的技术储备。期望他们走得更高更远,为祖国和世界粮食安全作出更大贡献!

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