导语:为稻粮谋。在前两个五年计划的基础上,“十三五”中国强优势水稻杂交种研究继续获得国家支持,整合全国45家水稻杂种优势利用优势单位,实施“藏粮于技”战略,不断向水稻更高产量冲刺,力保中国13亿人口口粮安全。
背景:随着我国耕地面积逼近18亿亩红线,靠种植规模保粮食产量持续增长的低效能做法已不能适应现代农业转型发展的需要。尽管近年来我国农业科技对粮食增产贡献逐年提高,已达到56%,但与发达国家相比还有很大差距。在这种情况下,势必要求我们谋求粮食增产的科技创新,将“藏粮于技”战略落到实处。
针对目前我国水稻杂种优势利用过程中,杂种优势群不明、遗传基础狭窄等关键问题,重点研究水稻杂种优势利用新技术,突破禾本科种间、亚种间、地理远缘种间杂种优势利用的技术瓶颈,扩大杂交水稻遗传基础,丰富其遗传多样性,实现杂交水稻单产的大幅度提高,跳出我国水稻产量徘徊不前的窘境。项目围绕关乎我国国民经济发展和社会稳定的全局性重大战略需求,联合各稻区水稻杂种优势利用优势单位进行全国性协作攻关,针对全国各稻区水稻育种和生产中存在的重大科学问题,创建不同稻作生态区水稻杂种优势类群,建立以水稻杂种优势利用预测技术和亲本快速选育技术为基础的强优势水稻杂交种高效育种技术体系,克服传统育种的盲目性,显著提高杂交水稻新品种的选育效率,创制一批突破性强优势水稻杂交种,以支撑我国各大稻区水稻生产能力和国家粮食综合生产能力,保障国家粮食安全和粮食有效供给。
内容:围绕国家粮食安全、生态、效益的需求,项目重点研究水稻亚种间、地理生态群间、远缘种间有利基因利用和杂种优势利用新技术、新方法,拓展全国各稻区杂交种亲本间遗传多样性和杂种优势利用新途径,创建各水稻主产区水稻杂种优势类群及其利用模式,创制一批强优势杂交种新种质、新亲本和新组合。
本项目获得2016年国家重点研发计划“七大农作物育种专项”7456万元支持。项目由湖南杂交水稻研究中心牵头实施,汇集全国各稻区45家水稻杂种优势利用研究强势单位、156名骨干研究人员,针对全国不同稻作生态区水稻生产实际情况、区域特色和拟解决的共性和个性关键问题设立了7个课题,主要从如下五个方面开展研究:(1)水稻杂种优势利用新技术、新方法研究:研究稻属远缘种、亚种、近缘种、生态群间优异基因利用和杂种优势利用新技术、新方法,拓展强优势水稻杂交种遗传基础;研究红莲型不育、光敏核不育、新型可控雄性核不育利用技术,建立安全型水稻杂种优势利用新技术;研究适应现代农业转变的轻简栽培、集约化、机械化生产的强优势杂交种新株型育种技术;(2)强优势水稻杂交种高效育种技术研究:利用细胞工程、高通量SNP标记等技术建立不同稻作区强优势水稻杂交种亲本快速选育技术;研究不同稻作区水稻杂种优势预测与利用技术,建立和完善相应的强优势水稻杂交种高效育种技术体系;(3)水稻杂种优势核心种群构建与资源创新:挖掘水稻高产、高光效、耐热、耐寒、抗病虫、重金属低富集、养分高效等重要性状功能基因,创建优异基因轮回选择库,创新水稻杂种优势利用核心种质,创建全国不同稻作区水稻杂种优势类群及其利用模式;(4)强优势水稻杂交种骨干亲本创制:利用不同杂种优势类群,创制各稻区强优势突破性新材料,培育高配合力、高异交率的新型雄性不育系及强恢复系;(5)强优势水稻杂交种创制。根据全国各稻作区育种目标和生态条件,确定强优势水稻杂交种的选育指标,利用强优势亲本大群体测配,通过生态育种、穿梭育种和规模化测试,选育聚合高产、优质、抗病虫、抗逆等优良性状基因的、适于现代耕作制度的水稻强优势杂交种,并进行大面积示范与推广。
本项目将通过原始创新与集成创新,将突破强优势水稻杂交种创制与应用中存在的技术瓶颈,掌握一批强优势杂交种创制与应用的核心关键技术,育成一批核心种质,获得大批具有自主知识产权的骨干亲本、强优势杂交种及专利技术,有利于增强我国水稻杂种优势利用技术的原始创新与集成创新能力,丰富水稻杂种优势利用理论与技术,持续保持我国水稻杂种优势利用研究国际领先地位,引领国际水稻杂种优势利用的研究方向;也有利于提升我国种业科技的国际竞争力,实现种业的跨越式发展;同时,对驱动我国现代农业生产方式转型发展具有重大战略意义。(1)社会效益:项目通过水稻杂种优势利用新技术研究和强优势杂交种的选育和推广应用,将快速提升水稻杂种优势利用水平,可全面提升我国粮食的供给能力,促进农业生产的可持续发展,从而确保国家的粮食安全;(2)经济效益:项目以贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和新时期国家粮食安全战略为指针,按照“创新、协调、绿色、开放、共享”理念的要求,预期将研创一批产量潜力更高、综合性状更强的水稻强优势杂交种。执行期间将创制强优势水稻杂交新品种30个,预计强优势杂交种累计示范推广900万亩以上,可增产粮食4亿公斤左右,创造直接经济效益达10亿元以上。项目完成后,育成的强优势水稻杂交种的推广应用面积将快速增长,强优势水稻杂交种在生产上将逐步占据主导地位,将产生显著的直接和间接经济效益。