科技日报记者 马爱平
“全国棉花单产从1958年到2023年，每10年增加17公斤。今后10年还能否再增产17公斤？回答是肯定的！”7月2日，在新疆伊宁举办的第一届全国作物杂种优势与生物育种学术大会上，中国工程院院士张献龙如是回答。
作物杂种优势利用与生物育种技术的融合，可加快高产、优质、绿色、高效作物新品种培育，提升我国种业核心竞争力，助力打赢种业翻身仗。2024年中央一号文件强调推动生物育种产业化扩面提速。本届大会上，中国工程院院士张献龙、中国科学院院士谢华安、中国工程院院士胡培松三位院士，聚焦“种业新质生产力与国家粮食安全”主题，共话作物杂种优势与生物育种前沿。
资源与技术创新驱动棉花品种迭代升级
棉花单产如何实现再增产？“再增产的途径首先是产棉田转产，改种其他作物，也是解决目前供大于求的需要；其次是中产棉田变高产棉田；第三是高产棉田变稳高产棉田。”张献龙指出。
随着我国种植业结构调整，我国90%以上的棉花产能集中在新疆，如何针对新疆的气候和土壤环境培育棉花品种成为产业的关键需求。
“20世纪70-90年代，内地棉花育种家通过远缘杂交产生了多种类型的种质资源，在棉花育种中发挥了重要作用。今后，新疆的棉花育种工作者应更加重视棉花种质资源的创新、筛选和评价，为现代品种的选育注入新的遗传背景，扩大现代品种的遗传多样性和适应性；同时，要创新育种技术，创造出传统育种方法得不到的遗传资源，提升育种效率，培育突破性品种。”张献龙。
“四性”综合育种培育高产高效水稻品种
当下以及未来一段时间内，水稻能不能再大量增产？在人们由吃饱向吃好的需求转变下，是否单纯地追求“高产”？这些问题，成为水稻可持续发展的绿色课题。
为此，谢华安带领团队着手研究培育高产、高效、高质的超级稻品种。“现代种业的目标是育成丰产性、优质性、抗性和广适应性综合在较高水平上的品种，要取得这‘四性’的‘最大公约数’，因此我提出了‘四性’综合育种。”他说。
在培育出“明恢63”“汕优63”这些“东方神稻”之后，谢华安带领团队攻关“四性”综合的水稻品种，又培育出“汕优77”等明星品种。
“‘四性’综合育种培育的水稻新品种，品种抗性和适应性强，可节约农药与化肥，使种植业更加绿色、环保、可持续。今天的育种要求更高，难度更大。面向未来，想要提高育种水平，就要综合各个学科的优势进行协作创新。”谢华安建议，未来水稻育种要坚持多学科协作联合攻关，培育“四性”综合品种，保障粮食生产绿色、安全、高效，实现藏粮于地、藏粮于技。
智能设计育种成为水稻育种重要发展方向
“虽然我国农业科技整体水平处于世界第一方阵，但目前我国原创性、前瞻性、引领性科技创新依旧缺乏。”胡培松认为，面向2030年，农业科学的突破机遇将聚焦在传感技术、数据科学与农业食品信息学、基因组学和精准育种、微生物组以及跨学科研究和系统方法等方面。而人工智能将在未来农业科技创新中发挥重要作用。
智能设计育种正在成为水稻育种的重要发展方向。在海量的基因组数据面前，怎样的基因组合才能产出最优的作物品种？如何不用大规模田间试验，就能预测和推演这些基因聚合后作物的生产表现？依托生物技术、人工智能、大数据的智能设计育种应运而生。
“作物智能设计育种首先需要破解作物的重要性状是如何形成的？它取决于哪些遗传因素和分子机制？与传统的高投入、大规模的田间试验相比，智能设计育种可在计算机中对基因组序列进行虚拟诱变，并利用模型预测变异的后果，挑选符合我们预期目标的变异序列进行实验验证，实现低成本、高效率的定向设计育种。”胡培松表示。
本届大会由农业农村部中国农村技术开发中心指导，中国生物工程学会、北京科技大学、黑龙江大学、国际种业科学家联合体共同主办。
