近年来，我们国家科技进行势头良好，重要效果层出不穷，但原始创新和要害焦点技艺方面另有较大提高的体积。科技创新怎么才能不停突破，为我们国家高品质进行提供强盛能源？从本期起，科技版公布“要害焦点技艺攻关记”，挑选大批攻克要害焦点技艺的优秀案例，讲述创新故事，启迪创新思考。

——编 者

当前，华夏农业科学院主办的“为非洲和亚洲资源贫瘠地域培养绿色超等稻”名目顺利结题，迄今，这种世界农业科技扶贫名目已造福“一带一路”沿线18个国度和地域。

甚么是绿色超等稻，它有甚么特点？记者来到华夏农业科学院作物科学探讨所，听科研人士讲讲绿色超等稻。

少打农药、少施化肥，实现水稻制造节水抗旱、优质高产的指标

时间回溯到2013年，一场超等台风袭击了菲律宾中部，农民赖以生存的椰子树被损毁，大片稻田被海水淹没。海水退后，本地的品种绝收，但仍有一小片绿色的稻田——正好试种的绿色超等稻顽强地挺立着。这给为生计发愁的大家带来了期望。

得到绿色超等稻的种子后，本地农民自发最初试种和推广。农民的反馈十分好：“即便在咱的旱作农田里，它依旧体现良好，就算3周不下雨，咱的收成依旧很好。”“除了抗逆性强和高产，绿色超等稻8号仍是一种早熟品种。”“它的米质较好，比咱从前种过的水稻品种高产，它还抗病虫害。近期，咱们已最初以有机肥料替代化肥”……

绿色超等稻发挥效应，这是许多案例中的一种。

水稻的可持续制造，是众多亚洲和非洲国度粮食平安和减贫的要害。面临近年来全世界极其气候的频繁显露，亚洲和非洲部分地域的水稻制造能力变得十分脆弱。提升亚洲和非洲多数雨养地域的水稻制造能力，保持全世界灌溉稻田的稻米制造力，成为全世界水稻育种家面对的一大挑战。

“所谓绿色超等稻，便是本着绿色进行的新理念，着力于在指标国度和地域实现水稻制造中少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产的指标。”名目牵头人黎志康说。他是华夏农业科学院作物科学探讨所首席科学家。

绿色超等稻名目正规发动于2008年，是新华夏成立以来由我们国家科研机构和科学家主办的第一大世界农业科技扶贫名目，结合了国家内部外58家（海外26家和国家内部32家）水稻探讨单位。

名目共在亚洲和非洲18个指标国度审定品种78个，日前这点品种正好各个指标国度稳步推广利用。依据各个指标国参与单位反馈的推广面积和绿色超等稻种子的制造数量，推算绿色超等稻品种在亚洲和非洲指标国度的累计种植面积达到了612万公顷，使160万小农户受益。

另外，名目在华夏的西南五省份培养绿色超等稻品种62个并大面积推广。

其技艺路线，是把常规育种技艺和其它技艺整合成技艺体制，效能极高

绿色超等稻背后究竟有甚么奥秘？

“它的技艺路线焦点之处，是把常规育种技艺中的杂交回交和表型抉择，种质资源中有益基因的挖掘和应用，要紧农艺性状遗传机理等方面，整合成一种技艺体制，效能极高。”黎志康说。

黎志康说，想让绿色超等水稻具有最优良的基因组合，就要在现存优良品种的根基上，把其所缺少的指标优良基因“植入”，培养出大批保存原有高产物种的优良性状但得到不同新的绿色性状组合的优异后代。

“一支篮球队自身曾经很优秀了，但为了更好，就要吸纳其它优秀的队员，造成一种没有懈可击的组合。”黎志康打了个比方。

优良基因从哪里来？

“具备应用价格的农作物遗传资源、多样性基因全在种质资源库里，就像一种巨大的基因银行。育种依赖于物种内的遗传多样性，保留这种遗传多样性，便是保留未来育种的基因资源。”黎志康说。

只是，全球保留了那末多农作物种质资源，此中95%却从来无在育种时应用过。“这点无应用过的种质资源里就无能够提升产量和抗性的基因吗？非是的。虽然晓得它内部有没有问题基因，可是大家不晓得怎样去发掘。”黎志康说，“咱的想法是，把现存优良品种作为受体亲本，应用回交育种来发掘种质资源中的有益基因。”

甚么是回交育种？

惯例杂交是父本和母本联合，发生的杂种一代各占他们基因的50%。假如再把杂种一代与母本杂交，发生的后代中父本基因只占25%，再与母本回交一次，发生的后代中父本基因只占12.5%。用这类形式，把父本优良基因的一小部分引入现存品种。

为何偏偏只引入一小部分？

“咱们期望，引入一小部分的外来优秀基因，同一时间保存多数（75%以上）现存品种的基因，这样就可以保持现存品种绝许多数没有问题基因和性状。”黎志康说，好比篮球团队有20私人，有十二三私人能力很强，就不动它们，把此外几个非是太没有问题替换成没有问题，这样能使团队更强。

有了回交育种团体，下一步便是接着筛选他们。

筛选的形式有些“极其”。想选耐旱的，就将植株放在极其干旱的要求，保存后代能够存活的植株种子；想选耐盐的，就把植株种到沿海盐渍田中，能存活的必定有没有问题耐盐性。全部得到的耐旱或许耐盐株系保留下去做遗传剖析，就可以挖掘出耐旱或许耐盐基因。最终把全部有益基因糅合，便是一种新品种。

全个技艺全程都用到了分子标志检验或许DNA测序，这又有何用意？

“最重要的是为了构建资料消息平台。惯例育种选种，不发生全部遗传消息，最重要的是凭经历的。”黎志康解释，“可是，咱们的育种进程经过分子标志检验或许DNA测序，每个育种后代中进入了哪些基因，进入后得到了哪些性状，这点性状是哪些基因操控的，来源哪些染色体，来源哪个供体，悉数清明白楚。咱们非是靠经历，悉数消息是有累积的。”

日前，它们达成了3000份水稻焦点种质资源的重测序及深入剖析事业，构建了水稻分子设置育种消息平台，开发了水稻全基因组育种芯片。

“这将发生一种颠覆性的浮动，真实使育种技艺映入分子设置育种时期。”黎志康说。

“分子设置育种甚么概念？有了资料消息平台今后，咱就可以够依据育种指标，预测未来能在特定生态地域体现最好品种的理想基因组型，并根据这点理想基因组型，从育种资料中抉择最好的亲本发展配组，保证其后代中显露理想基因组型的几率第一大。”黎志康说，这类技艺过程一朝构建并一步步改善，最重要的依托经历的惯例育种进程，将转换为能够被年青一代科研人士掌握的、高效的准则过程，真实意义上的设置育种将成为现实。

要培养更多更没有问题适应气候浮动的绿色超等稻品种

早在上世纪90年代初，黎志康就有个巨大的设想，将水稻性状的遗传理论探讨利用于育种实践。他写了一种创建并实行亚洲水稻分子育种协作网的提案，寄给范畴内世界著名的5位科学家征求意见。收到的回复是：“你这种想法很好，可是太雄心勃勃了，你不太可能做出去。”但黎志康无因而放弃。

今后，黎志康回到国家内部组织水稻分子育种协作网。1998年，他找来大批我们国家最重要的水稻产区或省份最著名的水稻育种家和科学家，在浙江杭州举行了水稻分子育种协作网计划研讨会。

“咱那时说，咱无经费，但咱能奉献一种没有问题想法，假如你们依照这种思路来，经费必定会来的。”通过深思熟虑，与会的科学家认可了黎志康的技艺路线，并最初实行。没料到，当年就拿到了国度当然基金委扶持的世界合作名目，隔年又得到了农业部的资助。

“片面追求高产而不顾环境的进行方向是错误的，也是不可持续的。因而，才有了绿色超等稻的诞生，它的所需投入低（水、肥、农药等），抗逆（干旱、盐、淹等）性强，既稳产又能庇护环境。”黎志康说。

谈到科研心得，黎志康以为，水稻育种额外须要交叉学科的支撑，探讨人士既要懂分子生物学，还要通晓遗传学、植物生理学、植物病理学等学科。“作为农业科学家，咱们既有机会挑战理论，又能够实现利用，让农民受益，这样的探讨生涯另有甚么遗憾的？！”

黎志康提议，面向未来，培养更多更没有问题适应气候浮动的绿色超等稻品种，第一大水平发挥绿色超等稻品种在相干国度的增产增效效用，须要育种、栽培、植保、农机和农业经济等多学科进一步的大协作。

来自：国民日报

作者：刘诗瑶 蒋建科

编辑：陈晨