接下來，就讓我們走進胡培松、王天宇這兩位農田里的科學家，看看他們的故事。

      胡培松研究員簡介

      胡培松，中國工程院院士，研究員，博士生導師，現任中國水稻研究所所長，浙江省水稻產業創新服務技術平臺主任，國家現代水稻產業技術體系遺傳育種功能實驗室主任，中國-IRRI水稻品質與營養聯合研究中心主任，國際雜交稻聯盟（HRDC）專家委員會委員等職。胡培松挖掘創制了Jefferson、D50等品質改良骨干材料，廣泛應用于遺傳育種實踐；創建了品質育種高效技術體系；育成優質專用品種53個，其中中香1號、中鑒100、中嘉早17等主導（推）品種12個，累計推廣1.63億畝；克隆有重要應用前景的水稻品質基因5個，獲發明專利17項，新品種權16項。胡培松以第一完成人獲得國家科技進步二等獎2項；以第一或通訊作者發表SCI論文40余篇。享受“政府特殊津貼”，百千萬人才工程國家級人選，“萬人計劃”科技創新領軍人才。

      11月3日，中國水稻研究所所長胡培松研究員牽頭完成的“超高產專用早秈稻品種中嘉早17等的選育與應用”項目獲國家科技進步二等獎。

      迎難而上  尋求突破  創制優良新種質

      長江中下游早稻播種季節易遇倒春寒危害，受雙季稻前后茬限制生育期短難高產。繼嘉育293、浙733等這些高產品種推廣應用后，長江中下游地區的早稻單產在相當長的一段時期內進入了瓶頸期，難以再上新臺階，想要有所突破，就急需新的高產基因型進行遺傳補充。優質米粉加工專用稻需要兼顧高直鏈淀粉含量和長膠稠度，但直鏈淀粉含量和膠稠度存在遺傳連鎖，高直鏈淀粉含量且長膠稠度兼顧的種質材料在當時十分稀缺，進行遺傳改良的物質基礎薄弱、技術難度大。

      針對早稻生產現狀和技術難題，胡培松團隊提出芽期、苗期多重低溫耐冷篩選策略，開展“耐淹與耐低溫發芽+芽期耐低溫+苗期耐低溫+早生快長”協同篩選鑒定，并運用生態、地理遠緣雜交，與嘉興農業科學研究院合作，將華南超高產品種特青2號的高產基因導入到嘉興市農業科學院育成的早稻材料Z94-207中，構建大分離群體，分離世代以特青2號的株葉形態為“模板”，開展強化選擇，后代進行苗期耐低溫、早發性和產量等多重篩選鑒定，結合米粉專用稻品質指標的篩選鑒定，最終創制出高產基因型、高直鏈淀粉且長膠稠度兼顧的米粉專用育種種質嘉育253，成為長江中下游雙季早稻改良骨干親本。

      欲善其事  先利其器  高效平臺添助力

      稻米品質評價指標眾多，傳統分析方法程序繁瑣，費時費力。稻米品質指標的準確快速評價，能更好地助推水稻品種選育。2005年，胡培松團隊聯合國際水稻研究所（IRRI）成立中國-IRRI稻米品質營養聯合研究中心，購置稻米品質分析先進儀器設備，引導團隊成員，從攻克選擇效率低、費時費力的評價體系入手，系統創建了稻米直鏈淀粉含量（AC）、糊化溫度(GT)、膠稠度(GC)等關鍵指標的快速評價方法，稻米品質高效評價技術平臺被國內外同行廣泛利用。

      長期以來，米粉專用稻選育一直無明確的具體指標，將直鏈淀粉含量作為主要參考指標，忽視膠稠度、糊化溫度以及淀粉精細結構等對米粉品質的影響的問題。胡培松研究員帶領團隊利用快速粘度分析儀(RVA)，研究了近300份水稻材料的米粉品質、理化品質與RVA特征值的關系，確立了粘滯性譜中的回生值和崩解值是米粉稻選擇的關鍵參數，首次將RVA用于糊化溫度和直鏈淀粉含量的定量協同測定，獨創的RVA篩選米粉稻技術體系，使得選擇效率提高約20倍。利用凝膠滲透色譜儀、毛細管電泳儀、差熱儀等研創出絕對直鏈淀粉含量、糊化參數、支鏈淀粉鏈長分布等米粉特性緊密相關的綜合評判指標，實現了米粉專用稻品質指標的精準鑒定，獲發明專利6項。顯著提高了米粉專用早稻育種效率。

      汗水澆灌  寒暑堅守  當家花旦終育成

      育種，是熱情、毅力、耐力和體力的持續考驗。一個品種的培育，至少要經過8輪培育；一個好的水稻品種穩定下來，起碼需要6年。

      早稻選種季節，正值七月高溫天氣，胡培松研究員一般早上5點起床去地里，干2、3個小時的活，已經全身濕透，衣服能擰出不少水來。上來吃個早飯，換身干衣服再下田，等他再上來的時候，剛才的濕衣服已經變成干衣服了，又可以重新穿上……胡培松研究員一天下來要換上三四套衣服。寒暑交替，正是這樣每年從杭州到海南，“候鳥”一樣的往返、堅守，才終于有了回報。利用創制的高產基因型米粉專用早稻育種種質嘉育253，與苗期耐寒性好、結實率高的中選181雜交，結合米粉專用早稻篩選評價技術，一代代種植、選擇，最終育成適應性、產量、抗性、加工專用品質等綜合性狀優良的中嘉早17。

• 中嘉早17在歷次區試和生產試驗中均表現為增產幅度大、高產、穩產、抗病，國家區試和生產試驗分別比對照增產9.12%和14.71%。
• 中嘉早17整精米率高達66.7%，比一般秈稻高15個百分點，高直鏈淀粉含量(25.9%)、長膠稠度(77mm)，其生產的直條米粉和濕米粉，加工品質優良，尤其是斷條率低，干米粉僅為1.8%，鮮米粉為8%，遠優于干米粉≤5%和鮮米粉≤20%的規定標準，干米粉烹飪損失率低，僅為5.3%，優于標準規定的≤8%。
• 中嘉早17的膠稠度長、直鏈淀粉含量高，加工出來的米粉彈性好、不斷條、不糊湯，而且也不會因為湯汁浸泡而漲糊，具有極優的米粉加工特性。
• 中嘉早17憑著“好加工”，尤其是米粉加工方面的特性優勢，顯著提升了商品價值，迅速風靡南方稻區，2009年，以652.26公斤的百畝示范方平均產量和704.35公斤的最高畝產刷新了浙江農業吉尼斯早稻百畝示范方紀錄，湖南、江西等地加價收購，用于米粉生產，提高了農民種糧積極性。

      中嘉早17于2008年通過浙江審定、2009年通過國家審定后，在長江中下游65個縣市機插、拋秧、直播、移栽等多種栽培模式均表現高產穩產，2010年農業部認定為超級稻品種，2010年至2016年連續七年被農業部推薦為主導品種，2013年起連續5年是全國推廣面積最大的秈稻品種，2015年其應用1028萬畝，是1991年來唯一單年應用超千萬畝的早稻品種，約占長江中下游早稻面積20%，成為南方秈稻區名副其實的“當家花旦”。至2019年底，中嘉早17全國已累計推廣6532萬畝，增產稻谷21.3億公斤，農民增收55.26億元。中嘉早17和嘉育253作為親本材料被廣泛利用，不完全統計，已有30個衍生早稻品種通過審定，衍生品種推廣3573萬畝，社會經濟效益顯著。該成果解決了米粉加工優質專用糧的原料短缺問題，為我國早秈稻多用途開辟了新途徑。

      情定稻路  面向前沿  矢志不移秉初心

      胡培松研究員1964年出生于浙江桐廬農村。報考大學的那一年，正是袁隆平院士的雜交水稻科研協作組獲得國內首個特等發明獎的那一年。雜交水稻的橫空出世，讓他深受鼓舞，加上小時候挨餓和對糧食需求的深刻記憶，他毅然填報了浙江農業大學種子專業。伏首田間近三十載，胡培松研究員就想多做點科研，喜歡親眼見證水稻落地出芽、抽穗開花，到結出大米的那種喜悅和滿足感。他專心耕耘在秈稻品質遺傳改良研究領域，“超級專用早秈稻品種中嘉早17等的選育與應用”獲得國家科技進步二等獎，這是胡培松研究員以第一完成人身份獲得的第三項國家級獎勵。三次國家級獎勵，是對胡培松研究員投身稻路近三十年、帶領團隊探索創新、執著奮進的高度認可，如今放眼湖南、湖北、江西、浙江等地田間，稻花香里皆浸潤著他的心血與汗水。

      不滿足于已取得的成績，才會有前進腳步的不停息。自1988年攻讀碩士被導師熊振民和閔紹楷先生領入水稻育種研究的大門，到1991年碩士畢業追隨黃發松老師，胡培松研究員從此開始踏上了“稻路”之旅，其研究團隊也由當初的4人發展壯大成今天的三四十人，從未停歇探索的腳步。他清醒地意識到育種研究必須順應和貼近百姓生活需求。“水稻育種研究是一項需要持之以恒的工作”。胡培松研究員表示，在未來的研究中，他的團隊將研究重心繼續放在“吃得好”“吃得安全”上，選育個性化、功能性、綠色優質好品種，把科研成果寫到祖國大地上，為口糧絕對安全保駕護航，讓國人把飯碗牢牢端在自己手里，這就是他作為農業科研工作者的初心。相信通過不斷努力、開拓創新，國人的飯碗會端得更牢，端得更好！

      王天宇研究員簡介

      王天宇，中國農業科學院作物科學研究所二級研究員，博士生導師，中國農科院玉米優異種質資源發掘與創新利用創新團隊資深首席，《植物遺傳資源學報》副主編。主要從事玉米、谷子種質資源收集、鑒定創新及育種利用等工作。2006年8月至今任中國作物學會玉米專業委員會副主任委員；2015年1月起任農業部組織的國家玉米良種重大協作攻關聯合體秘書長。近年來，以玉米高效、綠色發展為目標，致力于鑒定發掘符合綠色、高效發展要求優異種質資源并推動育種利用，拓建了國家機收籽粒玉米品種測評體系和玉米綠色品種指標體系，為全面提升我國玉米生產的國際競爭力做出了積極貢獻。

      11月3日，中國農業科學院作物科學研究所王天宇研究員牽頭完成的“玉米優異種質資源規模化發掘與創新利用”項目獲國家科技進步二等獎。

      玉米是我國重要的糧飼兼用作物，病害和干旱是阻礙玉米產業發展的主要因素，培育抗病、抗旱新品種是解決這一問題最經濟有效的途徑，而加強種質資源發掘與創新是培育抗病抗旱新品種和驅動種業發展的根本。針對我國玉米種質資源多樣性匱乏、育種利用種質遺傳基礎狹窄及研用銜接不緊密等突出問題，王天宇牽頭的項目研究團隊面向東北、黃淮海和西南三大主產區玉米育種和產業發展需求，20多年來，在拓展我國玉米種質資源基礎上，以抗病、抗旱、配合力等重要育種性狀為抓手，攻克規模化鑒定評價技術難題，實現抗病抗旱性狀的規模化鑒定發掘，并在創新利用等方面取得突破，產生顯著社會、經濟和生態效益。

      想方設法收集引進 夯實玉米種質資源材料基礎

      巧婦難為無米之炊，我國不是玉米起源國，種質資源多樣性匱乏由來已久。

      為了收集到更多樣的玉米種質資源，王天宇帶領團隊蹲點到云南、廣西等地玉米種質資源“富集區”、“特色點”考察收集；針對有價值玉米種質資源收集困難的局面，還建立了“項目帶動入庫”、“榮譽證書”、“瑞士銀行制”等措施，從全國范圍內征集代表性材料；與此同時，克服重重困難與壁壘，想方設法從美洲、歐洲、東南亞等國家引進不同類型的玉米種質資源。經過多年努力和積累，使我國玉米種質資源保存數量增加了110%，地方品種種族增加到146個，國外種質資源占比從12%提高到28%，極大地豐富了我國庫存玉米種質資源，實現了量與質的同步提升，不僅為我國玉米育種與產業可持續發展擴充了戰略儲備，也為優異種質資源發掘及育種利用奠定了扎實的材料基礎。

      攻堅克難關鍵技術 為上萬份玉米打上“專屬標簽”

      針對育種上急需具有抗病、抗旱、高配合力種質資源的重大需求，項目團隊攻克了抗病、抗旱等6項精準鑒定技術，極大地提升了鑒定結果的準確性，在此基礎上搭建了規模化精準鑒定平臺，大幅提高了資源鑒定效率。

      項目團隊建立了“病窩子”自然發病初鑒和人工精準評價相結合的玉米主要病害規模化鑒定技術配套，使抗病鑒定能力提高10倍以上，在新疆、甘肅、內蒙搭建的玉米抗旱鑒定平臺年鑒定能力較20年前提升了約20倍。創建雜種優勢類群分子劃分新技術，使獲得鑒定資源類群結果時間由一年縮短至15天，搭建玉米雜種優勢類群劃分和配合力規模化鑒定平臺，填補了11137份資源的雜種優勢類群信息空白。

      玉米種質資源的鑒定篩選是漫長、艱辛的，玉米生長的關鍵時節往往是一年中最炎熱的時候，王天宇以身作則，帶領團隊在密不透風的玉米田中觀察、記錄、標記目標性狀，一站就是一天，吃住田間是常態。功夫不負有心人，團隊從13875份資源中規模化發掘出雜種優勢類群明確的抗病抗旱資源186份，為育種利用奠定了堅實的基礎。

      合力構建技術體系 高效創制玉米育種利用新材

      除了對玉米種質資源的表型性狀進行“精”挑細選，該項目還利用分子手段對資源進行基因型鑒定，構建了玉米超高密度遺傳圖譜，從篩選出的優異資源中，挖掘產量、抗旱和抗病等相關主效QTLs/分子標記 78個，克隆基因7個，發掘雜種優勢類群特征分子標記308個。

      為更高效的創制育種生產上急需的玉米新材料，團隊提出了進行玉米規模化導入選擇和抗病抗旱穿梭改良的新方法。以篩選出的優異資源為供體、骨干自交系為輪回親本，獲得含供體12.5%和25%的導入系6200個，通過在新疆、甘肅、北京、海南等地試驗，篩選出抗旱、抗病導入系13份，經分發共享，以此為基礎材料育成品種16個；經抗病抗旱穿梭育成的XP6群體抗旱性強，且兼抗小斑病和莖腐病，以其為基礎育成品種6個。

      通過構建抗旱抗病種質穿梭改良、導入系種質創新、多親本復合雜交、分子標記輔助選擇等方法融合的高效種質創新技術體系，創制出雜種優勢類群明確、目標性狀突出的新種質46份，為可持續育種提供了優良的親本來源。

      生產利用分發共享 推動玉米綠色發展

      項目創建“技術、材料、信息三位一體”的玉米種質資源高效共享利用體系，讓優異種質資源為全國同行所知所用。

      自2005年開始，王天宇帶領團隊率先舉辦全國性的優異玉米種質資源田間展示，讓育種家“看得見、摸得著、可追溯”，迄今已無償向全國科研育種教學單位及種子企業等分發共享玉米種質資源3萬份次以上，在提供育種利用的同時，還支撐科研、教學工作，推動玉米學科整體進步。

      項目構建了定向組配和定向選擇相結合的玉米生態育種模式，利用創新種質育成抗病抗旱高產新品種22個，其中18個品種抗病性突出、8個抗旱性強，17個區試產量超對照8%以上，3個被選為區試對照。截至2016年，該項目培育品種已應用1.9億畝。另據不完全統計，外單位利用項目提供的優異種質資源育成新品種94個，累計應用3.8億畝。這些抗病抗旱高產新品種在生產中的利用，節約了農藥和水資源用量，在推動玉米綠色發展中邁出了可喜的一步，取得顯著經濟、社會和生態效益。

      來源丨中國農業科學院作物科學研究所、中國水稻研究所、浙江日報

      編輯丨農財君

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