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水稻是世界上重要的粮食作物，它养活了世界上一半以上的人口，我国有60%以上的人口以大米为主食。从考古和文献的记载来看，水稻起源于中国，而后传向世界各地。近代以来，我国水稻育种技术不断突破，亩产由不足100公斤提升至800公斤，单产、总产均居世界第一。其中，矮化育种的实现使我国水稻单产提高20%左右，三系杂交水稻的配套使我国杂交水稻单产进一步提升20%左右；水稻光敏核不育的发现，是人类首次在作物中发现育性受光温调控，为其它作物两系杂交配套从理论和技术上指明了方向，是我国独创的育种技术；杂交水稻技术是我国改革开放之初，为数不多的可向国外出口的技术，为世界粮食增产做出了重要贡献。虽然我国水稻育种技术水平世界领先，但要居安思危，持续加大支持力度，不断突破育种新理论、新方法，培育突破性水稻新品种，为国家粮食安全提供更强有力的保障。

一

国内外现代水稻育种发展情况

（一）国内发展情况

1.水稻育种技术革新显著提高育种效率。我国传统水稻育种以依赖于表现型选择和育种家经验，其缺点为配组盲目性大、育种周期长、选择效率低下。随着现代分子生物学的发展，特别是水稻功能基因组研究，一批水稻重要农艺性状的克隆，包括产量，米质，抗性等，为水稻分子育种提供基因资源与选择标记。目前我国水稻育种技术，除了常规手段之外，还应用分子标记辅助选择定向改良水稻品质、抗性，以及重金属低积累等重要农艺性状；应用基因编辑与转基因技术，定向改良水稻育性（水稻温敏核不育性），香味、抗病等；以及全基因组选择技术，通过对参照群体的表型与基因型的分析，在候选群体利用全基因组选择模型模拟分析，即可筛选基因型与表型关联度极高的优异单株或株系。这些现代育种技术的应用极大提高了我国水稻育种的效率，缩短了育种周期，为选育聚合多个优良性状/基因的突破性水稻新种质提供了强有力的技术支撑。

2.水稻新品种培育的数量与质量显著提升。我国水稻种业经过几十年的发展，新品种无论从数量上还是质量上都有极显著的提高。最初的三系杂交水稻主推品种汕优63，年推广面积超过1亿亩，其利用国外抗稻瘟病种质圭630，整体提高了我国三系杂交稻的抗稻瘟病水平；优质多抗广适性恢复系-华占的问世，整体提升了我国水稻优质与抗病、产量的协同，其所配组合超过300余个，推广面积累计超过10亿亩，形成了“华占”奇迹，在我国水稻育种史上具有划时代意义。随着这些代表性水稻新品种的加速推广，产量、品质、抗性、广适性协同改良，我国水稻总产逐年提高，达到近2亿吨，实现了100%用“中国种”。

3.水稻种业企业逐步发展壮大。伴随着我国水稻育种水平的提升以及商业化育种模式的发展，我国水稻种业企业得到了全面发展和提升。据统计，2010年我国水稻种子企业多达6000余家，随着市场秩序的规范化，种业竞争的日趋激烈，至2019年我国水稻种业企业数量减至4000余家。其中，具备水稻品种自主选育能力的超过200家。隆平高科、丰乐种业、荃银高科等一批水稻种业巨头崛起，有力地增强了我国水稻种业的国际竞争力。

（二）国外发展情况

目前，亚洲、非洲和美洲等地已经有 40 多个国家从我国引种、学习和推广杂交水稻。据国科农研院数据显示：杂交水稻国外推广面积超过了 350 万公顷，其中印度约 200 万公顷，越南约 67 万公顷，美国约 54 万公顷，菲律宾约 34 万公顷。从杂交水稻种植面积占比情况来看，中国和美国的占比为 50%，印尼的占比为7%，东盟和南美洲的占比为 4%。国外水稻育种经历了最初的引种驯化，常规品种选育之后；随着近代资本的介入和生物技术的发展，逐渐演变成大型跨国种业公司主导的，以现代生物技术为支撑的，现代育种新模式。

以美国水稻种子公司Rice Tech.为例，其在全球多个国家分布有育种中心和测试中心，包括东南亚，南亚（印度），美洲等，还与我国的科研院所、企业开展合作，利用其全球水稻测试网筛选水稻优异种质和品种，利用先进的育种技术开展优异种质资源的创制和新品种筛选，进而加快推广应用。

世界杂交稻种植比例分布图

数据引自国科现代农业产业科技创新研究院；数字代表每个国家杂交水稻面积占比。

此外，在功能性稻米（指某些特殊性状、指标被强化的稻米，如富硒米、低谷蛋白大米、镉低积累大米等）的研究及其产业化方面，国外发展迅速。日本针对特定疾病人群，开发了低球蛋白米、花粉症减敏稻米、糖尿病改善米、血清胆固醇减缓米、气喘减敏米、阿兹海默疫苗米、辅酶 Q10 强化米、矿物质强化米、高氨基酸米、高维生素米等。印度培育出了适合糖尿病患者食用的水稻品种 ISM 的改良变种，该变种除了具有高产、抗白叶枯病等优良性状外，其血糖生成指数（GI）仅为 50.99。

功能稻米

二

“十四五”发展方向

随着水稻单产水平的不断提高，我国水稻育种也面临诸多亟待解决的问题，如育种新理论、新技术亟待更新突破，种质资源的大规模精准鉴定尚在起步阶段，优异种质资源缺乏等。“十四五”，我国水稻育种亟需在以下几方面加快创新突破，方能继续领跑全球。

1.突破育种新理论、新方法。创新水稻高效育种理论与技术体系，通过解析水稻重要农艺性状遗传机理，利用组学技术、信息技术、生物技术等现代科学技术，加速水稻育种的精准化、数据化、智能化变革与发展，聚合有利基因，建立定向改良目标性状的方法。在杂交稻中建立无融合生殖体系，得到杂交稻的克隆种子，固定杂交种基因型，改变传统杂交稻育种及种子生产程序，探索未来育种模式，抢占世界农业科学的战略制高点。

2.鉴定、发掘与创制一批具有重要育种价值的种质资源。建立高效的水稻基因型与表型的精准鉴定平台与鉴定规程，精准鉴定包括含有高产、优质、抗病虫、抗逆、养分高效利用以及适宜机械化制种与生产等优异新种质；创制一批集高产、优质、多抗、广适性，重金属低积累，水肥高效利用的新种质，包括不育系，恢复系等，为培育绿色、优质、安全、轻简、高效水稻新品种提供强有力的基因资源与材料支持。

3.高产优质是未来水稻育种的主攻方向。虽然我国水稻连年丰收增产，但在世界范围内并不都是如此，特别是受新冠疫情的影响，全球粮食安全性已经连续两年下降。据世界粮农组织统计，至2035年全球大米需求将达到5.5亿吨，在现有基础上将增加需求1.16亿吨。因此，为了满足日益增长的人口对粮食的需要，以及应对世界粮食格局的变化，在维持总播种面积不变的条件下，提高单产仍将是未来一段时期我国水稻育种的主攻方向。另外，随着人民生活水平的提高，对水稻品质提出了更高的要求，水稻育种不仅要高产、稳产，生产的稻米还要好看、好吃、吃得安全，这对育种工作者也提出了新要求。

4.水稻优质高效、绿色轻简新品种培育需求迫切。充分利用分子标记辅助选择、基因编辑、全基因组选择等分子生物学最新的科研成果精准鉴定、筛选种质资源，进一步聚合优质、高产、多抗、资源高效、适应性广、早熟、耐寒、抗病等优良性状，创制育种新材料，培育具有优质、高产、多抗、广适、少施肥、少打药、耐瘠薄的绿色轻简化突破性水稻新品种。

节选自：胡培松¹, 圣忠华². 水稻种业的昨天、今天和明天. 中国水稻研究所. 2021-4-21

作者介绍：1.中国工程院院士 国家水稻良种攻关秘书长；2.中国水稻研究所副研究员

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