2022年4月，習近平總書記到海南考察，來到國家南繁科研育種基地的“大腦”——三亞市崖州灣種子實驗室。總書記說：“只有用自己的手攥緊中國種子，才能端穩(wěn)中國飯碗，才能實現(xiàn)糧食安全?！?/p>
南繁，大批農(nóng)業(yè)工作者周而復始的遷徙之旅。每年9月到翌年5月，他們從各地來到海南，利用這里獨特的熱帶氣候條件，開展作物種子繁育等一系列科研活動，“南繁”之名由此而來。
眼下，正是南繁時節(jié)。讓我們跟隨一粒水稻種子，去觀察從創(chuàng)制材料到育種、制種，它將會經(jīng)歷怎樣的成長歷程。
取樣——海南三亞
10年辛苦才出一個好品種
有的剛剛播種還是秧苗，有的綠油油在抽穗，還有的已經(jīng)金燦燦待收割了——走進中種集團三亞南繁基地，你可以一睹各個生長階段的水稻。
“海南的優(yōu)勢是光溫資源充足，我們在這里每一兩個月就要播種一次。”中種集團水稻育種助理石義濤是莊稼地里的好把式，“農(nóng)民會的，我們都會；農(nóng)民不會的，我們也懂。”
一年的工夫，他像照顧小孩一樣守著試驗田，寬寬的臉龐曬成了古銅色?！懊刻烨跐菜氂^察，防螺防鳥防老鼠。就想讓每株苗都發(fā)芽，茁壯成長?！笔x濤說。
風大、雨大、太陽大，這是南繁人對當?shù)貧夂虻母爬ā?/p>
烈日下播種，有時，半天工夫要躲四五次雨。每逢下雨，石義濤都提心吊膽：苗小的時候，怕大雨一來，把營養(yǎng)土沖起來，把苗給沖走了；水稻長一點，趕上臺風，田里積水60多厘米，就剩個穗頭在水面，頂風冒雨一次次蹚水排澇，“危險不怕，啥都沒有保住苗重要?！?/p>
試驗田一角，鐵皮圍擋深深扎進土里，一小塊稻田受到了特別照顧。“專門防鼠的，怕啃材料?！笔x濤輕輕拉開鐵皮小門，走過一段田埂，翠綠挺拔的秧苗映入眼簾。
“這些是導入低鎘基因的育種材料R1607，已經(jīng)是分蘗期了?！笔x濤說著弓下身，用鑷子取下一片片葉片，長約1厘米，小心放到深孔板里，“希望一次取樣就能成功?！?/p>
從2021年夏天到現(xiàn)在，這批材料已在海南連續(xù)種了三季，加上2020年冬天在海南的一季、2021年初在湖北的一季，兩年多時間不斷雜交、回交、自交，已經(jīng)5代。實驗室初檢數(shù)據(jù)表明，低鎘基因的遺傳性狀已然在后代里顯現(xiàn)。
“如果復檢數(shù)據(jù)沒問題，成熟以后就可以從這2000株里挑選長勢最好、實驗室基因數(shù)據(jù)最優(yōu)的一株試制種了?！笔x濤說。
就挑一株，會不會太少了？
“你可別小看它，結(jié)實率很高，一株也有一兩千粒，稻穗有半條胳膊那么長。這也是水稻品種荃優(yōu)607受市場青睞的原因?！?/p>
“如果把荃優(yōu)607比喻成一個優(yōu)秀的‘寶寶’，那R1607就像一名出色的‘父親’?！敝蟹N集團水稻測試總監(jiān)周華說，R1607不僅聚合了8個稻瘟病抗性基因、3個抗倒伏基因，還聚合了紋枯病抗性、耐寒、耐淹、氮高效基因及17個產(chǎn)量基因?，F(xiàn)在導入低鎘基因后，水稻即便在鎘含量超標的田里種植，對鎘元素也是低吸附或者吸收不敏感。
育成荃優(yōu)607這樣的優(yōu)良品種，需要多久？
“從選育到審定品種，用了整整10年！”荃優(yōu)607的研發(fā)團隊負責人、中種集團水稻育種總監(jiān)鄭瑞豐說，創(chuàng)制新材料不確定性很大，“先后做了52個雜交組合，最終只育成了R1607這一個。”
研發(fā)團隊緊接著將導入抗白葉枯病基因、抗稻飛虱基因、香味基因等，不斷進行升級改造，讓R1607成為全能冠軍，這樣“生”出來的“寶寶”會更優(yōu)秀。
育種最難的是什么？
鄭瑞豐這樣回答：表現(xiàn)“杠杠”的品種，放到其他地方試種，就可能出現(xiàn)一些意想不到的情況，比如不抗高溫，不抗低溫，有時候不抗倒伏，不抗某一種病，或者對某種氣候比較敏感，“這會讓之前所有的付出和投入都歸零”。
前期研發(fā)，難是難，但心還不太懸著，一旦進入大面積生產(chǎn)，心里的弦就繃得緊緊的，推廣面積越大，越擔憂?！叭绻r(nóng)民糧食歉收，我們會寢食難安的，收獲的時候，才會如釋重負?！编嵢鹭S說。
檢測——湖北武漢
育種專家戴上“基因眼鏡”
湖北武漢市，中種集團生命科學技術(shù)中心基因分型實驗室，從三亞基地送來的低鎘樣本，終于迎來關(guān)鍵的實驗環(huán)節(jié)——提取DNA遺傳物質(zhì)，進行基因分析。
實驗室負責人張小波輕敲按鈕，震蕩儀、離心機、PCR儀器相繼運行。數(shù)據(jù)顯示：差異位點的回復率是88.7%，全基因組水平的回復率達到97.5%。
這些數(shù)據(jù)意味著什么？“這說明低鎘基因確實穩(wěn)定遺傳到了R1607的后代里，升級版的R1607成熟之后可以開啟新的試制種流程?！睆埿〔ń忉?。
“育種過程中，實驗室與試驗田緊密聯(lián)動?！敝蟹N集團科技中心技術(shù)平臺部副總監(jiān)葉榮建說，低鎘基因?qū)牒蟮倪z傳表現(xiàn)靠經(jīng)驗難以觀察，“鎘元素是不是吸附到水稻籽粒里面了，肉眼根本看不出來?！?/p>
“當初創(chuàng)制R1607的時候，分子生物育種技術(shù)剛開始，我們走的是傳統(tǒng)雜交育種結(jié)合分子育種輔助選擇的路子?，F(xiàn)在分子標記做檢測、基因組育種技術(shù)已經(jīng)很普遍了，這就好比給育種專家戴上了一副能夠透視基因功能的眼鏡?！编嵢鹭S說，未來的智能育種，依托人工智能、大數(shù)據(jù)、生物技術(shù)，將更高效更精準。
當然，這副“眼鏡”功能的強大，有賴于基礎(chǔ)研究的突破。“低鎘基因?qū)胫詢赡甓嗑陀辛私Y(jié)果，是因為對低鎘基因功能序列已十分清楚?！比~榮建介紹，水稻預測約有5萬個基因，目前克隆并清楚功能的約4000個，一個基因的功能認知可能要花費好多年，未來的路還很漫長。
“實驗室不僅承擔檢測分析任務，也在探索基因奧秘?！狈N子管理員聶東明推開厚重的安全門，保存著10多萬份水稻材料的種質(zhì)資源庫呈現(xiàn)在眼前。在這里，4攝氏度的溫度下，種子進入休眠狀態(tài)，可以安全儲存5—10年。
周華說，種質(zhì)資源庫是創(chuàng)制育種材料的寶庫。當年，袁隆平院士就是在三亞發(fā)現(xiàn)了野生水稻不育株“野敗”這一特殊材料，才實現(xiàn)了雜交水稻育種的突破。
R1607在抗稻瘟病上取得突破也有種質(zhì)資源庫的功勞?！爱敃r，我們正對抗稻瘟病的技術(shù)進行突破，聽說中科院發(fā)現(xiàn)了一個基因，抗性很強，但育種專家手頭沒有這個材料。我們就到種質(zhì)資源庫去搜索，竟然找到了原始材料?！编嵢鹭S介紹，用這個農(nóng)家品種去跟秈稻品種雜交、回交，育成了一系列含有抗稻瘟病基因的材料。
“自然界的東西如果丟了，未來你想用的時候，可能就找不到了。種質(zhì)資源庫的重要性，現(xiàn)在大家有了越來越深刻的體會?！编嵢鹭S說，在還不清楚它的價值、沒有挖掘出種質(zhì)資源優(yōu)點優(yōu)勢的時候，就是一種源頭上的保護。
周華介紹，中種集團與崖州灣種子實驗室面向全國一流的科研院所和高校聯(lián)合發(fā)榜，產(chǎn)學研聯(lián)動整合基因資源，僅水稻領(lǐng)域就有10多個課題。除了低鎘基因的進一步合作研究，還有抗除草劑、抗稻曲病等方面的合作。“目標是讓優(yōu)良的水稻品種渾身都是寶?！?/p>
制種——海南東方
制種1畝地能供100多畝大田用
“燕梅，扔把苗給我！”“好，接著！”符燕梅頭也不抬，一束青嫩的水稻秧苗脫手而出，飛過八九個躬身勞作的婦女，在水田上空劃出一道弧線，精準“投送”到曾亞蓓身旁。
2月3日，海南東方市感城鎮(zhèn)，春節(jié)后制種水稻插秧已經(jīng)忙了一周多。村民們配合熟練，大田里插秧你追我趕，不時傳出陣陣歡聲笑語。
這樣忙碌歡快的場景，在制種過程中時常出現(xiàn)。整個制種過程，最吸引人的要數(shù)抽穗揚花，也叫趕粉。
去年10月底，在這片田中，記者就目睹了一次趕粉的場景。天空放晴，溫度升高，稻田里的父本和母本材料開花吐蕊，淡黃色的小花點綴著淺綠色的稻穗在微風中輕輕搖曳。40米長的繩子，呈一道弧線懸在稻穗上。兩名工人各執(zhí)一端，快步平行向前走，繩子所過之處，稻穗碰觸，雄蕊抖動，花粉飄向母本雌蕊，霎時田間蕩起道道淺黃的粉霧。
海南農(nóng)樂南繁科技公司總經(jīng)理王仕明介紹：“育種是帶一包種子來，背一包種子回去。制種可不一樣，制種1畝地能供100多畝大田用?！?/p>
制種流程多，要倒排工期播種，讓父母本花期相遇。比如，荃優(yōu)607的父本播種到開花需要100天，母本需要80天，所以父本要提前20天播種；之后不斷觀察葉期，分析花期，有時候還要通過水肥等進行調(diào)節(jié)，確?；ㄆ谙嘤?。
“人工趕粉能提高雜交水稻的結(jié)實率?！蓖跏嗣鹘榻B，多年前，來自江西萍鄉(xiāng)市的“制種大軍”在海南曾有10萬人之多。近些年，國家振興種業(yè)，萍鄉(xiāng)也出臺了制種大戶補貼疊加種糧補貼等舉措。受此鼓舞，不少在海南制種的江西農(nóng)民已返鄉(xiāng)發(fā)展。
“育秧插秧，抽穗授粉，收割曬種，選種包裝，我打小就會?！蓖跏嗣鞲篙叺胶Ｄ现品N已經(jīng)20多年了，皮膚曬得黑紅，講起話來慢條斯理。他所在的東方市2022年被認定為國家級制種大縣，百萬畝感恩平原土地肥沃，“冬季制種每年12月底開始，第二年4、5月收種，剛好是長江中下游地區(qū)下秧的時間。”
受地租和人工成本上升影響，海南水稻制種一直在西移，從最初的三亞市轉(zhuǎn)到樂東黎族自治縣，又轉(zhuǎn)向東方市?！皷|方每畝土地流轉(zhuǎn)年平均1300元，而在三亞早都超過了3500元?！蓖跏嗣髡f。
2022年9月中下旬，當中種農(nóng)業(yè)科技公司生產(chǎn)部副經(jīng)理文民操收到緊急任務，荃優(yōu)607海南制種面積從原來的六七千畝一下子提到2萬畝以上時，他腦袋嗡嗡響，到哪去找生產(chǎn)商和生產(chǎn)基地呢？
中種實行訂單制，每年都會下計劃給遍布全國的生產(chǎn)商和專業(yè)隊伍。但冬季內(nèi)地農(nóng)時已過，難以制種；海南雖然可以制種，但又是冬季瓜菜季節(jié)，空地少，地租高，交種時間早，一時“搶基地”有些激烈。
多虧了王仕明多方聯(lián)絡，文民操僅用一個星期，6000畝地就達成意向，總算喘了口氣?！爸品N大縣支持生產(chǎn)加工倉儲包裝物流一體化，政策利好下，我們同當?shù)厣a(chǎn)商簽訂了生產(chǎn)供應鏈一體化合作框架，就地生產(chǎn)就地包裝發(fā)往市場，賣不完的還可以就地儲存。”
一切努力都是值得的。
在長江中下游，嘗到甜頭的農(nóng)戶，早早就惦記上了好種子。在湖北省棗陽市吳店鎮(zhèn)施樓村，種糧大戶陳幫國種完冬小麥，三兩天就給吳店鎮(zhèn)的種子經(jīng)銷商邱云澤打次電話。
“好種子搶手??！當初試種荃優(yōu)607的時候，還是老邱找上門來推銷，他打了保票，說種不好賠我產(chǎn)量。結(jié)果一畝地多打了兩三百斤稻谷，我高興地請老邱吃了飯！”陳幫國說。
“前期打造樣板田展示，收割測產(chǎn)都請大戶去現(xiàn)場觀摩，讓更多農(nóng)戶看到品種對比優(yōu)勢。后期收集高產(chǎn)農(nóng)戶信息，制作宣傳海報，苗期到抽穗的時候，還組織看苗會，擴大影響力?！闭f起好種子的推廣經(jīng)驗，中種集團湖北區(qū)銷售副經(jīng)理王漢勇滔滔不絕。
希望的田野，季季接續(xù)，一粒良種的故事還將被不斷講述著。
數(shù)據(jù)來源：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等
來源/人民日報
監(jiān)制/黃丹 范江虹 葉微
主編/陳銀玲 王欣
編輯/王偲偲
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