福建水稻品種闖關(guān)東
在東北黑土地，一個來自福建的水稻新品種，正以黑馬姿態(tài)闖出市場。作為福建與黑龍江合作育種成果，“閩龍1號”在東北地區(qū)累計推廣面積已超百萬畝，有望成為當(dāng)?shù)匦碌闹髟云贩N。
福建水稻種業(yè)根基深厚，歷史上曾誕生像“汕優(yōu)63”這樣全國推廣面積近10億畝的功勛品種。但一個不可忽視的現(xiàn)實是：在品種結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)需求日益多元化的今天，福建需要更多在全國叫得響的大品種。
育種家逐漸意識到，盡管水稻新品種層出不窮，但大多應(yīng)用于省內(nèi)市場。福建人多地少，全年水稻播種面積不足千萬畝，加上外省品種的沖擊，注定了若只盯著省內(nèi)“一畝三分地”，很難出大品種。有感于此，他們開始轉(zhuǎn)換思路，轉(zhuǎn)變策略，將目光投向福建以外的廣闊市場，借助省際合作，勇闖水稻主產(chǎn)區(qū)。“閩龍1號”便是走出去的代表作之一。
本期關(guān)注勇闖東北黑土地的福建水稻品種。
跨越南北的育種合作
2010年的秋天，中國科學(xué)院院士、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員謝華安來到三明市沙縣區(qū)夏茂鎮(zhèn)的一處試驗田，觀察水稻長勢。其中一處粳稻材料吸引了他的注意——莖稈粗壯、穗大、籽粒飽滿、株葉形態(tài)漂亮。
“粳稻在我們南方也能長這么好，這是什么品種？”謝華安的眼睛亮了。
亞洲栽培稻有秈稻和粳稻兩個亞種。最直觀的差別是，前者谷粒細長，適合南方地區(qū)生長；后者谷粒短圓，多在北方地區(qū)栽培。
隨行的福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所科研人員朱永生告訴謝華安，這是院里的研究生陳錦文的試驗材料。當(dāng)時，該院從云南引進了高抗稻瘟病的粳稻品種“云引”。為了研究“云引”的稻瘟病抗性基因，陳錦文將其與多個易染病的粳稻品種雜交。謝華安看到的，是“云引”與黑龍江粳稻品種“空育131”的雜交后代。南北混血，使其表現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢。
聽到這里，謝華安若有所思。隨后，他提出了一個構(gòu)想：能不能用“云引”的稻瘟病抗性基因來改良“空育131”，選育出適合黑龍江的新品種呢？
這并非突發(fā)奇想。謝華安對“空育131”關(guān)注了近20年。一個以秈稻研究見長的院士，為何對一個粳稻品種念念不忘？這還得從20世紀(jì)90年代的東北黑土地講起。
1990年，黑龍江從日本引進“空育131”。得益于高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐寒性好、抗倒伏能力強、出米率高等優(yōu)勢，該品種很快成為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，累計推廣面積超1億畝。高峰時，全省年種植面積1000多萬畝，占黑龍江水稻總面積四分之一以上。但幾年后，“空育131”開始出現(xiàn)感稻瘟病的問題。1995年，謝華安到黑龍江考察，正值當(dāng)?shù)氐疚敛×餍小Ｈ?shù)十萬畝“空育131”稻田接近絕收。
稻瘟病是一種真菌性病害，是水稻三大病害之首，老百姓聞之色變，稱之為“稻魔”。福建高溫高濕，是稻瘟病的高發(fā)區(qū)和重病區(qū)。20世紀(jì)七八十年代，全省稻瘟病肆虐，稻農(nóng)不堪其苦。之后，謝華安育成抗稻瘟病的秈稻品種“汕優(yōu)63”,讓他一戰(zhàn)成名。因此，謝華安對黑龍江省的稻瘟病感觸頗深。
后來，“空育131”在黑龍江又經(jīng)歷多次稻瘟病大爆發(fā)，當(dāng)?shù)夭坏貌粚ふ姨娲贩N。“龍粳”系列的出現(xiàn)，取代了其地位。盡管“空育131”已逐漸退出生產(chǎn)，但謝華安對這個經(jīng)典品種依然充滿研究熱情，一直試圖加以改良。畢竟，除了抗病性差，它幾乎沒有明顯短板。這與黑龍江本土育種家的想法不謀而合。
幾年前，兩省農(nóng)業(yè)科學(xué)院因一個國家科技重大專項有了交集。其間，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所所長張建福提出：“我們一直做的是秈稻，也想在粳稻領(lǐng)域有所突破，有沒有合作空間？”
黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所副所長張國民給出建議：“不如站在前人的肩膀上，以‘空育131’為底盤品種，利用南方種質(zhì)資源的優(yōu)良抗稻瘟病基因，有針對性地進行品種抗性改良。”
雙方一拍即合。
這是一場水到渠成的合作。合作共識有了，育種方向明確了，甚至連育種材料也是現(xiàn)成的。前面提到的“云引”，便是絕佳的稻瘟病抗性基因供體材料。
“這是一個廣譜稻瘟病抗性材料。”朱永生說，田間與實驗室鑒定結(jié)果顯示，“云引”對福建85%以上的稻瘟病菌株都有良好抗性。值得一提的是，與北方粳稻不同，“云引”是源自云南的常規(guī)粳稻品種，具有部分秈稻血緣。秈與粳、南與北，遠緣雜交的后代更可能青出于藍勝于藍，表現(xiàn)出超越雙親的綜合實力。
以謝華安為代表的兩省農(nóng)業(yè)科技工作者，由此開啟了一場跨越南北的水稻育種合作。
攻克水土不服等技術(shù)難關(guān)
那么，該如何把“云引”的稻瘟病抗性基因?qū)搿翱沼?31”之中呢？
最常用的方法是雜交，再從其后代中篩選出最出類拔萃的個體。這個過程看起來不復(fù)雜，但對育種家來說，就像大海撈針一般。兩個品種雜交，后代會出現(xiàn)不計其數(shù)的性狀分離。哪一種才是我們真正需要的呢？這就要將成千上萬植株種到田里，一代接著一代觀察其表現(xiàn)，在汰劣選優(yōu)中不斷縮小范圍，直至鎖定那株“夢中情稻”。
為了提高效率，在水稻分子育種領(lǐng)域深耕多年的張建福團隊引入分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)。
所謂分子標(biāo)記輔助育種，就是對我們需要的特定基因進行標(biāo)記。具體到“云引”，張建福團隊已精準(zhǔn)定位到了其中的稻瘟病抗性基因“Pi-y43(t)”。在備選育種材料還是秧苗甚至種子時，就可以在實驗室內(nèi)提取它們的DNA，檢測是否含有抗病基因。有，拿到了晉級資格，進一步看其田間表現(xiàn)；無，直接淘汰。這意味著，不需要等到水稻成熟，在實驗室階段就能通過“預(yù)選賽”淘汰一大部分“選手”，效率大大提升。
就這樣，“云引”的稻瘟病抗性基因被成功導(dǎo)入“空育131”之中。經(jīng)過持續(xù)3年的雜交、回交、自交等復(fù)雜過程，多個穩(wěn)定的株系脫穎而出。育種團隊信心滿滿地帶著它們北上，打算在黑龍江驗證成果。張國民團隊為此專門騰出4畝試驗田。
結(jié)果卻不盡如人意，千挑萬選出來的“種子選手”到了東北，嚴(yán)重水土不服。原因很簡單——不耐冷，生育期偏長，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N晚了半個月，生長后期遇到氣溫驟降，成熟都難。
兩省育種家開始復(fù)盤：這些材料是在福建與海南這樣亞熱帶、熱帶環(huán)境中篩選出來的。但東北地區(qū)屬于寒地，生態(tài)類型完全不同，自然出現(xiàn)“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”的問題。解決方法是回到原點，重新開賽選拔，不過賽場要包括黑龍江。在目標(biāo)市場黑龍江，主要考察耐冷性；在病害多發(fā)的福建，偏重篩選抗病性強的材料；海南則利用四季如春的氣候優(yōu)勢，在冬季實現(xiàn)加代選擇，加速育種進程。
經(jīng)過幾年三地穿梭育種，克服了不耐冷、生育期偏長缺陷的全新改良系應(yīng)運而生。然而，新的問題接踵而至：好種，但可能不好賣。
原來，當(dāng)時黑龍江的稻米市場出現(xiàn)了新的消費偏好，長粒粳稻漸成潮流。傳統(tǒng)的粳稻品種谷粒短圓。進入新世紀(jì)，黑龍江育成了粒型偏長的“五優(yōu)稻4號”——也就是我們熟悉的“稻花香大米”。原產(chǎn)于五常市的“稻花香大米”聲名鵲起，也引領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)與育種方向。各路育種家紛紛將長粒型作為新品種的標(biāo)配。為適應(yīng)市場需求，福建與黑龍江聯(lián)合育種團隊在“空育131”稻瘟病抗性改良系的基礎(chǔ)上，又引入中國科學(xué)院院士李家洋團隊育成的粳稻品種“中科804”，通過復(fù)合雜交，導(dǎo)入其攜帶的長粒基因，實現(xiàn)粒型由短變長。
2020年，一個突破性粳稻新品種——“閩龍1號”誕生了。這個兼容并蓄的品種聚合了底盤品種“空育131”的早熟、耐冷基因，“云引”的抗稻瘟病基因，以及“中科804”的長粒、耐冷、口感好、抗倒伏等特性的基因。
南北聯(lián)合育種成果，很快引起市場注意。
2022年，在品種還未通過審定的情況下，黑龍江科邁種業(yè)科技有限公司便提前支付了定金，最終以300萬元的價格拿下品種權(quán)。作為該公司轉(zhuǎn)戰(zhàn)種業(yè)市場的“處女作”，“閩龍1號”被寄予厚望。從2023年開始推廣以來，該品種已在黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古等地累計推廣超百萬畝。
上個月，黑龍江科邁種業(yè)科技有限公司還與福建省菜籃子新農(nóng)發(fā)展有限公司、中米（黑龍江）供應(yīng)鏈管理有限公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。三方將圍繞“閩龍1號”種子生產(chǎn)、稻米加工、市場推廣等全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)，開展深度合作。按照計劃，明年“閩龍1號”推廣面積有望達到300萬畝以上。
“閩龍1號”闖關(guān)東，已初見成效。長期從事粳稻研究的張國民認(rèn)為，“閩龍1號”有望成為東北地區(qū)的下一個大品種。
走出去培育新的大品種
對張建福來說，“閩龍1號”是一個具有里程碑意義的品種。它是福建育種家在粳稻領(lǐng)域取得的跨界突破，是跨省合作結(jié)出的碩果，也是現(xiàn)代分子育種與傳統(tǒng)育種技術(shù)結(jié)合的典范。但更重要的是，它是福建品種走出去的標(biāo)志性成果。
走出去，為何如此重要？
“衡量一個品種好不好，關(guān)鍵看它能不能在生產(chǎn)和市場上得到認(rèn)可，能不能成為廣泛應(yīng)用的大品種。”張建福說，福建水稻育種研究基礎(chǔ)深厚、成果豐碩，歷史上出現(xiàn)過不少在全國具有影響力的大品種。前面提到的“汕優(yōu)63”，曾連續(xù)16年保持全國雜交稻種植面積之最，累計推廣應(yīng)用10多億畝，一度推廣至全球四大洲13個國家。
反觀當(dāng)下，福建已經(jīng)很久沒有出現(xiàn)過在全國具有廣泛影響力的大品種了。各大科研機構(gòu)每年育成的品種數(shù)量不在少數(shù)，但真正能在市場上“跑量”的屈指可數(shù)，推廣面積達到幾十萬畝的，已算不俗成績。
究其原因，本土市場空間小。
眾所周知，地處東南沿海的福建是全國第三大糧食主銷區(qū)。這里“八山一水一分田”，人均耕地面積不足全國平均水平的四分之一，年度糧食播種面積僅1200多萬畝，其中水稻900多萬畝，不到全國排名第一的湖南的五分之一。有限的育種市場，競爭十分激烈。全省生產(chǎn)上使用的水稻品種，少說兩三百種。其中，以浙江“甬優(yōu)”和“中浙優(yōu)”系列等為代表的外省品種占據(jù)優(yōu)勢，省內(nèi)品種突圍艱難。
“如果只盯著省內(nèi)有限的市場，很難做出大品種。”張建福認(rèn)為，“汕優(yōu)63”是特定歷史背景下的產(chǎn)物。在品種與生產(chǎn)需求高度多元化的今天，其一家獨大局面已難以復(fù)制。但福建水稻品種要突圍，培育大品種依然是必由之路。必須立足本土的同時走出去，尤其是走到長江中下游、東北等水稻主產(chǎn)區(qū)去。
走出去，并不只是“把種子賣到外省”這么簡單，而是面向消費市場，聚焦生產(chǎn)需求，推動創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。
這需要自我突破。
“不同的生態(tài)區(qū)、生產(chǎn)方式、消費偏好等，對品種的要求截然不同。”朱永生舉例說，福建光熱條件優(yōu)越，對水稻品種的生育期要求不太嚴(yán)格。因此，長期以來，省內(nèi)育種研究更傾向于對產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等的改良，對生育期關(guān)注偏少。這就導(dǎo)致福建品種到了緯度稍高的長江中下游地區(qū)，生育期普遍比當(dāng)?shù)仄贩N長一周以上。短短一周，不容小覷，可能引起產(chǎn)量的巨大差異。因此，福建品種要進入長江中下游市場，更短的生育期便是第一張入場券。與此同時，稻作模式、氣候變化等因素，也對福建品種走出去提出了新的要求。比如，安徽一帶近年來高溫?zé)岷︻l發(fā)，對品種耐熱性需求迫切；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部近年來大力推進水稻與油菜輪作模式，需要更多短生育期的品種，以滿足茬口搭配要求。
這也需要廣泛合作。
“福建在種質(zhì)資源、分子育種研究等方面具有優(yōu)勢，其獨特的氣候條件為篩選高抗病性、耐熱、耐澇、抗倒伏的育種材料提供了不可或缺的環(huán)境條件。黑龍江在寒地氣候、應(yīng)用研究等方面，同樣具有優(yōu)勢。”張國民認(rèn)為，“閩龍1號”的成功體現(xiàn)了合作的力量。其間在利益分配、資源共享等方面形成的經(jīng)驗，可資借鑒。事實上，不僅福建需要黑龍江，黑龍江也需要福建。張國民對未來進一步深度合作充滿期待。他認(rèn)為，黑龍江水稻遺傳背景相對狹窄，未來要育出更多突破性品種，一定要引入外血，走秈粳交道路。這就需要南北聯(lián)合，取長補短。
在走南闖北的道路上，福建水稻品種行穩(wěn)致遠。
上月，寧夏農(nóng)林科學(xué)院科技成果拍賣會上，閩寧聯(lián)合育種成果“閩寧1號”以66萬元的成交價，打破了寧夏水稻品種轉(zhuǎn)讓價格紀(jì)錄。該品種為寧夏黃河灌區(qū)提供了優(yōu)質(zhì)、抗病粳稻品種新選擇，明年將在寧夏大面積推廣。
9月，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所與永富農(nóng)業(yè)科技有限公司簽約，以1000萬元的價格轉(zhuǎn)讓其自主選育的雜交稻恢復(fù)系“福恢631”，刷新了全省水稻單項成果轉(zhuǎn)化金額紀(jì)錄。作為雜交水稻優(yōu)異的父本材料，“福恢631”已配組出多個抗性好、結(jié)實率高、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗倒伏能力強，且生育期適中、耐熱性強的雜交組合，有望在長江中下游、上游和華南等稻區(qū)推廣應(yīng)用。
“我們始終鼓勵推動育種科研機構(gòu)，在立足本土產(chǎn)業(yè)需求的同時，面向更廣闊的市場，通過省際科研協(xié)作、科企合作等方式，服務(wù)全國種業(yè)需求，不斷拓展福建品種的全國影響力。”福建省種子總站站長趙杰樑說，不僅僅水稻品種，走出去已成為福建種業(yè)的共同選擇，一批在行業(yè)內(nèi)舉足輕重的“隱形冠軍”“單項冠軍”正在涌現(xiàn)。福建普通玉米品種“黃金棒696”，在河南實現(xiàn)高價轉(zhuǎn)讓，成功進軍黃淮海這一全國最大的夏玉米產(chǎn)區(qū)；青梗菜種子全國市場占有率達30%以上；花椰菜種子供應(yīng)量占全國70%以上；水果玉米種子在全國市場占比達65%以上。
來源：福建日報