一粒水稻良种是这样育成的

数据来源：农业农村部等

2022年4月，习近平总书记到海南考察，来到国家南繁科研育种基地的“大脑”——三亚市崖州湾种子实验室。总书记说：“只有用自己的手攥紧中国种子，才能端稳中国饭碗，才能实现粮食安全。”

南繁，大批农业工作者周而复始的迁徙之旅。每年9月到翌年5月，他们从各地来到海南，利用这里独特的热带气候条件，开展作物种子繁育等一系列科研活动，“南繁”之名由此而来。

眼下，正是南繁时节。让我们跟随一粒水稻种子，去观察从创制材料到育种、制种，它将会经历怎样的成长历程。

取样——海南三亚

10年辛苦才出一个好品种

有的刚刚播种还是秧苗，有的绿油油在抽穗，还有的已经金灿灿待收割了——走进中种集团三亚南繁基地，你可以一睹各个生长阶段的水稻。

“海南的优势是光温资源充足，我们在这里每一两个月就要播种一次。”中种集团水稻育种助理石义涛是庄稼地里的好把式，“农民会的，我们都会；农民不会的，我们也懂。”

一年的工夫，他像照顾小孩一样守着试验田，宽宽的脸庞晒成了古铜色。“每天勤浇水细观察，防螺防鸟防老鼠。就想让每株苗都发芽，茁壮成长。”石义涛说。

风大、雨大、太阳大，这是南繁人对当地气候的概括。

烈日下播种，有时，半天工夫要躲四五次雨。每逢下雨，石义涛都提心吊胆：苗小的时候，怕大雨一来，把营养土冲起来，把苗给冲走了；水稻长一点，赶上台风，田里积水60多厘米，就剩个穗头在水面，顶风冒雨一次次蹚水排涝，“危险不怕，啥都没有保住苗重要。”

试验田一角，铁皮围挡深深扎进土里，一小块稻田受到了特别照顾。“专门防鼠的，怕啃材料。”石义涛轻轻拉开铁皮小门，走过一段田埂，翠绿挺拔的秧苗映入眼帘。

“这些是导入低镉基因的育种材料R1607，已经是分蘖期了。”石义涛说着弓下身，用镊子取下一片片叶片，长约1厘米，小心放到深孔板里，“希望一次取样就能成功。”

从2021年夏天到现在，这批材料已在海南连续种了三季，加上2020年冬天在海南的一季、2021年初在湖北的一季，两年多时间不断杂交、回交、自交，已经5代。实验室初检数据表明，低镉基因的遗传性状已然在后代里显现。

“如果复检数据没问题，成熟以后就可以从这2000株里挑选长势**、实验室基因数据**的一株试制种了。”石义涛说。

就挑一株，会不会太少了？

“你可别小看它，结实率很高，一株也有一两千粒，稻穗有半条胳膊那么长。这也是水稻品种荃优607受市场青睐的原因。”

“如果把荃优607比喻成一个优秀的‘宝宝’，那R1607就像一名出色的‘父亲’。”中种集团水稻测试总监周华说，R1607不仅聚合了8个稻瘟病抗性基因、3个抗倒伏基因，还聚合了纹枯病抗性、耐寒、耐淹、氮高效基因及17个产量基因。现在导入低镉基因后，水稻即便在镉含量超标的田里种植，对镉元素也是低吸附或者吸收不敏感。

育成荃优607这样的优良品种，需要多久？

“从选育到审定品种，用了整整10年！”荃优607的研发团队负责人、中种集团水稻育种总监郑瑞丰说，创制新材料不确定性很大，“先后做了52个杂交组合，最终只育成了R1607这一个。”

研发团队紧接着将导入抗白叶枯病基因、抗稻飞虱基因、香味基因等，不断进行升级改造，让R1607成为全能**，这样“生”出来的“宝宝”会更优秀。

育种最难的是什么？

郑瑞丰这样回答：表现“杠杠”的品种，放到其他地方试种，就可能出现一些意想不到的情况，比如不抗高温，不抗低温，有时候不抗倒伏，不抗某一种病，或者对某种气候比较敏感，“这会让之前所有的付出和投入都归零”。

前期研发，难是难，但心还不太悬着，一旦进入大面积生产，心里的弦就绷得紧紧的，推广面积越大，越担忧。“如果农民粮食歉收，我们会寝食难安的，收获的时候，才会如释重负。”郑瑞丰说。

检测——湖北武汉

育种专家戴上“基因眼镜”

湖北武汉市，中种集团生命科学技术中心基因分型实验室，从三亚基地送来的低镉样本，终于迎来关键的实验环节——提取DNA遗传物质，进行基因分析。

实验室负责人张小波轻敲按钮，震荡仪、离心机、PCR仪器相继运行。数据显示：差异位点的回复率是88.7%，全基因组水平的回复率达到97.5%。

这些数据意味着什么？“这说明低镉基因确实稳定遗传到了R1607的后代里，升级版的R1607成熟之后可以开启新的试制种流程。”张小波解释。

“育种过程中，实验室与试验田紧密联动。”中种集团科技中心技术平台部副总监叶荣建说，低镉基因导入后的遗传表现靠经验难以观察，“镉元素是不是吸附到水稻籽粒里面了，肉眼根本看不出来。”

“当初创制R1607的时候，分子生物育种技术刚开始，我们走的是传统杂交育种结合分子育种辅助选择的路子。现在分子标记做检测、基因组育种技术已经很普遍了，这就好比给育种专家戴上了一副能够透视基因功能的眼镜。”郑瑞丰说，未来的智能育种，依托人工智能、大数据、生物技术，将更高效更精准。

当然，这副“眼镜”功能的强大，有赖于基础研究的突破。“低镉基因导入之所以两年多就有了结果，是因为对低镉基因功能序列已十分清楚。”叶荣建介绍，水稻预测约有5万个基因，目前克隆并清楚功能的约4000个，一个基因的功能认知可能要花费好多年，未来的路还很漫长。

“实验室不仅承担检测分析任务，也在探索基因奥秘。”种子管理员聂东明推开厚重的安全门，保存着10多万份水稻材料的种质资源库呈现在眼前。在这里，4摄氏度的温度下，种子进入休眠状态，可以安全储存5—10年。

周华说，种质资源库是创制育种材料的宝库。当年，袁隆平院士就是在三亚发现了野生水稻不育株“野败”这一特殊材料，才实现了杂交水稻育种的突破。

R1607在抗稻瘟病上取得突破也有种质资源库的功劳。“当时，我们正对抗稻瘟病的技术进行突破，听说中科院发现了一个基因，抗性很强，但育种专家手头没有这个材料。我们就到种质资源库去搜索，竟然找到了原始材料。”郑瑞丰介绍，用这个农家品种去跟籼稻品种杂交、回交，育成了一系列含有抗稻瘟病基因的材料。

“自然界的东西如果丢了，未来你想用的时候，可能就找不到了。种质资源库的重要性，现在大家有了越来越深刻的体会。”郑瑞丰说，在还不清楚它的价值、没有挖掘出种质资源优点优势的时候，就是一种源头上的保护。

周华介绍，中种集团与崖州湾种子实验室面向全国**的科研院所和高校联合发榜，产学研联动整合基因资源，仅水稻领域就有10多个课题。除了低镉基因的进一步合作研究，还有抗除草剂、抗稻曲病等方面的合作。“目标是让优良的水稻品种浑身都是宝。”

制种——海南东方

制种1亩地能供100多亩大田用

“燕梅，扔把苗给我！”“好，接着！”符燕梅头也不抬，一束青嫩的水稻秧苗脱手而出，飞过八九个躬身劳作的妇女，在水田上空划出一道弧线，精准“投送”到曾亚蓓身旁。

2月3日，海南东方市感城镇，春节后制种水稻插秧已经忙了一周多。村民们配合熟练，大田里插秧你追我赶，不时传出阵阵欢声笑语。

这样忙碌欢快的场景，在制种过程中时常出现。整个制种过程，最吸引人的要数抽穗扬花，也叫赶粉。

去年10月底，在这片田中，记者就目睹了一次赶粉的场景。天空放晴，温度升高，稻田里的父本和母本材料开花吐蕊，淡黄色的小花点缀着浅绿色的稻穗在微风中轻轻摇曳。40米长的绳子，呈一道弧线悬在稻穗上。两名工人各执一端，快步平行向前走，绳子所过之处，稻穗碰触，雄蕊抖动，花粉飘向母本雌蕊，霎时田间荡起道道浅黄的粉雾。

海南农乐南繁科技公司总经理王仕明介绍：“育种是带一包种子来，背一包种子回去。制种可不一样，制种1亩地能供100多亩大田用。”

制种流程多，要倒排工期播种，让父母本花期相遇。比如，荃优607的父本播种到开花需要100天，母本需要80天，所以父本要提前20天播种；之后不断观察叶期，分析花期，有时候还要通过水肥等进行调节，确保花期相遇。

“人工赶粉能提高杂交水稻的结实率。”王仕明介绍，多年前，来自江西萍乡市的“制种大军”在海南曾有10万人之多。近些年，国家振兴种业，萍乡也出台了制种大户补贴叠加种粮补贴等举措。受此鼓舞，不少在海南制种的江西农民已返乡发展。

“育秧插秧，抽穗授粉，收割晒种，选种包装，我打小就会。”王仕明跟着父辈到海南制种已经20多年了，皮肤晒得黑红，讲起话来慢条斯理。他所在的东方市2022年被认定为***制种大县，百万亩感恩平原土地肥沃，“冬季制种每年12月底开始，第二年4、5月收种，刚好是长江中下游地区下秧的时间。”

受地租和人工成本上升影响，海南水稻制种一直在西移，从最初的三亚市转到乐东黎族自治县，又转向东方市。“东方每亩土地流转年平均1300元，而在三亚早都超过了3500元。”王仕明说。

2022年9月中下旬，当中种农业科技公司生产部副经理文民操收到紧急任务，荃优607海南制种面积从原来的六七千亩一下子提到2万亩以上时，他脑袋嗡嗡响，到哪去找生产商和生产基地呢？

中种实行订单制，每年都会下计划给遍布全国的生产商和专业队伍。但冬季内地农时已过，难以制种；海南虽然可以制种，但又是冬季瓜菜季节，空地少，地租高，交种时间早，一时“抢基地”有些激烈。

多亏了王仕明多方联络，文民操仅用一个星期，6000亩地就达成意向，总算喘了口气。“制种大县支持生产加工仓储包装物流一体化，政策利好下，我们同当地生产商签订了生产供应链一体化合作框架，就地生产就地包装发往市场，卖不完的还可以就地储存。”

一切努力都是值得的。

在长江中下游，尝到甜头的农户，早早就惦记上了好种子。在湖北省枣阳市吴店镇施楼村，种粮大户陈帮国种完冬小麦，三两天就给吴店镇的种子经销商邱云泽打次电话。

“好种子抢手啊！当初试种荃优607的时候，还是老邱找上门来推销，他打了保票，说种不好赔我产量。结果一亩地多打了两三百斤稻谷，我高兴地请老邱吃了饭！”陈帮国说。

“前期打造样板田展示，收割测产都请大户去现场观摩，让更多农户看到品种对比优势。后期收集高产农户信息，制作宣传海报，苗期到抽穗的时候，还组织看苗会，扩大影响力。”说起好种子的推广经验，中种集团湖北区销售副经理王汉勇滔滔不绝。

希望的田野，季季接续，一粒良种的故事还将被不断讲述着。