水稻良種科技創(chuàng)新規(guī)劃（2016～2020）

水稻良種科技創(chuàng)新規(guī)劃（2016～2020）

民以食為天，食以稻為先，水稻種業(yè)關乎國家糧食安全。為貫徹落實《國務院關于加快推進現(xiàn)代農作物種業(yè)發(fā)展的意見》（國發(fā)〔2011〕8號）和《國務院辦公廳關于深化種業(yè)體制改革提高創(chuàng)新能力的意見》（國辦發(fā)〔2013〕109號），制定本規(guī)劃。

1 發(fā)展現(xiàn)狀與需求

1.1 現(xiàn)狀與問題

我國水稻生產以秦嶺淮河一線為界呈“南秈北粳”分布，形成了東北稻區(qū)、北方稻區(qū)、長江下游稻區(qū)、長江中游稻區(qū)、西南稻區(qū)、華南稻區(qū)等六大稻區(qū)的生產格局。2014年，我國水稻種植面積0.3億hm2，其中秈稻0.2億hm2、粳稻0.1億hm2；常規(guī)稻0.1億hm2、雜交稻0.2億hm2。水稻良種覆蓋率達96%以上，對水稻增產貢獻率超過43%；全國水稻種子市值為190億元，占種業(yè)市場規(guī)模的21%，其中雜交水稻種子市值為149億元。

我國水稻育種科技和應用整體處于國際先進水平，部分領先。先后取得了矮化育種、三系雜交水稻和兩系雜交水稻及超級稻等數(shù)次育種技術與成果突破，推動了水稻種業(yè)快速發(fā)展。隨著現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，克隆了控制水稻產量、抗性、品質以及耐逆等重要性狀的一系列基因，通過分子標記輔助育種技術育成一批在生產上廣泛應用的新品種。幾代育種家培育的水稻新品種和研發(fā)的新技術，特別是雜交水稻的發(fā)明及生產應用，為我國水稻實現(xiàn)持續(xù)增產做出了重要貢獻。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國有157家水稻主要育種科研院校和220家具有經營許可證的水稻種子企業(yè)，有骨干育種專家4 000余人，每年育成約400個水稻新品種并應用于生產，雜交水稻種子商品化率為100%，常規(guī)水稻種子商品化率為64.8%。

然而，隨著社會經濟的發(fā)展和生產方式的改變，以單純高產為主要創(chuàng)新目標的水稻育種模式已不能適應現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的新要求。主要問題：一是基礎研究與新品種培育脫節(jié)，資源收集與種質創(chuàng)新脫節(jié)，突破性育種技術和關鍵育種材料缺乏；二是品種選育組織方式落后，低水平重復使得育成品種同質化問題嚴重；三是缺少適應機械化、輕簡化栽培的品種，有效應對氣候變化和日趨嚴重的稻作逆境的品種和技術儲備不足；四是國內大多數(shù)水稻種業(yè)企業(yè)規(guī)模小，研發(fā)力量薄弱，商業(yè)化育種技術體系尚未成形，經營、技術和人才等水平距現(xiàn)代種業(yè)要求相差甚遠。

1.2 趨勢與需求

糧食安全始終是關系到我國社會穩(wěn)定和經濟發(fā)展的戰(zhàn)略問題，保障糧食安全始終是發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的首要任務。按照我國稻谷消費量增長率預測，到2025年，要保障我國口糧安全，就必須守住水稻生產2億t的基線。因此，必須高度重視水稻良種科技的自主創(chuàng)新能力提升，爭奪產品和技術制高點，保障我國種業(yè)安全。

1.2.1 科企合作是培育企業(yè)成為種業(yè)創(chuàng)新主體的主要途徑

隨著全球一體化進程的不斷加快，跨國種業(yè)公司的資金和高端技術逐步進入我國種業(yè)市場，種業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展步伐加快。強化高校、科研院所與種業(yè)企業(yè)在人才、技術和種質資源上的交流與合作，通過產學研協(xié)同攻關，加快培育育繁推一體化種業(yè)企業(yè)，推進商業(yè)化育種體系構建，使國內企業(yè)成為種業(yè)科技創(chuàng)新主體。

1.2.2 種質創(chuàng)新是滿足品種多元化需求的重要基礎

隨著市場需求拓展和生產方式改變，品種需求呈現(xiàn)多元化趨勢。在高產、優(yōu)質、多抗育種目標的基礎上，培育適宜機械化、輕簡化生產和機械化制繁種的新品種以及綠色增產、特種稻等逐漸成為水稻育種發(fā)展的趨勢。種質創(chuàng)新必須圍繞品種多元化需求，重視具有重大應用前景的育種材料創(chuàng)制。

1.2.3 分子育種逐漸成為良種創(chuàng)制的重要方向

在育種技術創(chuàng)新方面，以分子標記輔助選擇、全基因組選擇和分子設計技術等為代表的現(xiàn)代生物育種技術，在解決水稻近緣和遠緣物種有利基因的應用方面提供了重要技術手段，促進了物種間遺傳信息的交流與利用，已成為水稻育種發(fā)展的必然方向。

2 規(guī)劃思路與原則

2.1 規(guī)劃思路

按照“國發(fā)〔2011〕8號”和“國辦發(fā)〔2013〕109號”文件的整體規(guī)劃和要求，圍繞“夯實研究基礎、突破前沿技術、創(chuàng)制重大產品、培育新興產業(yè)、引領現(xiàn)代農業(yè)”的總體思路，以發(fā)展現(xiàn)代水稻產業(yè)、保障國家糧食安全和促進農民增收為目標，針對不同稻區(qū)、不同生產方式，深入開展種質創(chuàng)新、基因發(fā)掘、育種新技術等公益性基礎性研究，逐步建立商業(yè)化育種技術體系，使企業(yè)成為育種創(chuàng)新主體，加強科企合作，形成產學研一體的協(xié)同攻關模式，推進產業(yè)化，確保國家糧食安全。

2.2 基本原則

堅持原始創(chuàng)新，強化公益性基礎研究。鼓勵科研院所和高等院校加強水稻公益性基礎研究，系統(tǒng)規(guī)劃研究重點和內容，加快研發(fā)適應現(xiàn)代水稻種業(yè)發(fā)展的新方法、新技術、新材料，不斷提升我國水稻科技創(chuàng)新能力。

堅持科企合作，突出商業(yè)化育種主體。促進產學研緊密結合，建立以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種新機制，鼓勵“育繁推一體化”種業(yè)企業(yè)加大科研投入，選育豐產優(yōu)質多抗廣適的水稻新品種，加速水稻良種產業(yè)化。

堅持統(tǒng)籌規(guī)劃，促進全產業(yè)協(xié)調發(fā)展。不同生態(tài)區(qū)水稻育種攻關目標各有側重，雜交稻與常規(guī)稻并重、秈稻與粳稻兼顧、多種技術路線并行、不同類型品種統(tǒng)籌，促進水稻產業(yè)全面協(xié)調發(fā)展。

3 規(guī)劃目標

3.1 總體目標

圍繞新形勢下國家糧食安全戰(zhàn)略目標的總體要求，以高產優(yōu)質、環(huán)境友好、輕簡高效、適宜機械化的水稻新品種選育為重點，建立主體明確、分工合理、產學研緊密結合的國家水稻良種重大科研聯(lián)合攻關新機制，初步建成以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種技術體系，創(chuàng)新育種方法、技術，創(chuàng)制一批突破性新材料、新品種。到2020年使我國水稻良種產業(yè)整體達到國際領先水平，保障水稻產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

3.2 具體目標

種質創(chuàng)新：發(fā)掘和定位水稻重要性狀基因80個以上，開發(fā)重要性狀分子標記150個以上；創(chuàng)制優(yōu)異育種新材料200份以上。

核心技術：在育種方法、基因發(fā)掘、種質創(chuàng)新、品種測試、良種繁育、種子加工貯藏與質量控制等關鍵環(huán)節(jié)，形成一批種業(yè)關鍵核心技術，建成一批高水平共性技術創(chuàng)新平臺和品種培育基地，基本形成市場導向的種業(yè)技術創(chuàng)新鏈。

品種創(chuàng)制：創(chuàng)制高產優(yōu)質、環(huán)境友好、高抗廣適、適宜輕簡栽培和機械化生產的水稻重大新品種280個以上。

品種產業(yè)化：示范推廣良種0.1億hm2，良種增產貢獻率達到50%以上；確保雜交水稻種子商品化率保持100%，常規(guī)水稻種子商品化率達到80%以上。

企業(yè)培育：培育3～5個具有國際競爭力的育繁推一體化現(xiàn)代種業(yè)集團，企業(yè)研發(fā)投入強度達到銷售收入10%以上，力爭1個進入世界種業(yè)前10強。

4 主要攻關方向

4.1 優(yōu)異基因發(fā)掘與種質資源創(chuàng)新

建立種質資源精確鑒定平臺，開展水稻種質資源深度評價；強化種質資源管理和知識產權保護，搭建高效的育種信息平臺，實現(xiàn)種質資源共享；從水稻地方品種、野生稻及近緣物種中發(fā)掘重要性狀功能基因；創(chuàng)制超高產、優(yōu)質、抗（耐）逆、抗倒伏、抗病蟲、高異交率、節(jié)水抗旱、養(yǎng)分高效利用、耐儲藏、鎘低積累、再生稻、長粒粳稻、多倍體水稻、特種稻、育性安全、適于機械化生產等新種質；開展與種子質量性狀有關基因的發(fā)掘和種質創(chuàng)新，包括休眠特性、耐穗萌、裂穎、抗除草劑基因等。

4.2 關鍵育種技術研究

面向不同稻區(qū)多元育種目標需求，通過常規(guī)育種與分子技術結合，在繼續(xù)提高單產的基礎上，重點研發(fā)改善品質、增強病蟲害抗性和抗（耐）逆性的育種新技術；加快低成本高通量分子檢測、分子設計育種、基因組編輯、多倍體育種、航天育種、體細胞變異等技術的研發(fā)，集成快速高效的多基因（多性狀）聚合育種技術體系，提高育種效率，整體提升水稻種業(yè)技術研發(fā)能力。

4.3 突破性新品種培育

開展高產、優(yōu)質、多抗、廣適、養(yǎng)分高效利用、環(huán)境友好、重金屬低積累、營養(yǎng)健康的突破性新品種培育；加強與生產方式變革相適應的直播稻新品種選育和適應機械化生產的新品種選育；加強在秈粳亞種雜種優(yōu)勢利用、遠緣雜交育種中具有重要價值的親本創(chuàng)制，重點培育適應不同稻區(qū)的強優(yōu)勢雜交種和常規(guī)稻新品種。

4.4 品種測試與試驗示范

針對不同稻區(qū)建立與水稻新品種相適應的規(guī)模化測試網點及標準化測試體系，完善品種測試評價指標，加強品種特異性、抗病性和抗（耐）逆性鑒定，確保試驗獨立性和規(guī)范性；建設標準化、規(guī)?；缕贩N試驗示范基地，開展高產、優(yōu)質、特種稻等新品種示范。

4.5 良種的制（繁）種

開展雜交水稻高質高效種子生產技術研究，重點解決兩系法雜交稻安全制種和雜交粳稻高產制種技術難題；開展常規(guī)稻種子高質高效擴繁技術研究，重點解決規(guī)?；峒儚蛪鸭夹g難題；加強水稻機械化制（繁）種技術體系研究，突破水稻全程機械化制（繁）種的關鍵技術瓶頸；強化種子生產標準基地建設，建設常規(guī)稻原種擴繁基地和雜交水稻制（繁）種基地。

4.6 種子加工與質量控制

開展水稻種子加工關鍵技術研究，重點突破種子質量精細分選技術；改進和完善種子DNA指紋檢測技術以及純度快速精準測定技術；加強種子安全儲藏、包衣、物流與質量控制技術研究，研制配套種子加工及檢測設備；支持種業(yè)企業(yè)加強種子科學研究，加速種業(yè)品牌建設。

5 重點任務

5.1 水稻種質資源挖掘與材料創(chuàng)新

鑒定和發(fā)掘水稻產量、品質、抗性、株型、生育期等重要性狀基因的優(yōu)異等位變異，搭建高效的種質資源和育種信息共享平臺；開展抗病蟲、高異交、高配合力、耐高低溫、高光效、抗倒伏、節(jié)水抗旱、耐鹽堿、重金屬低積累、再生力強、耐儲藏、耐穗萌、養(yǎng)分高效利用、育性安全、抗除草劑、營養(yǎng)健康等關鍵基因/QTL的挖掘，開發(fā)實用分子標記；綜合利用分子育種、近遠緣雜交、航天育種等技術，創(chuàng)制目標性狀突出、產量高、抗性好、米質優(yōu)、綜合農藝性狀優(yōu)良、適應性廣、適宜機械化作業(yè)新材料。

5.2 水稻功能基因組研究

通過全基因組掃描、高通量測序、關聯(lián)分析、TILLING、基因定點編輯、SNP標記等技術，發(fā)掘水稻產業(yè)急需性狀關鍵基因，解析其功能，開展基因組學、蛋白質組學和代謝組學研究，建立基因型-表型生物信息數(shù)據(jù)庫，為種質創(chuàng)新和品種選育服務。

5.3 水稻重要性狀形成的分子基礎

研究闡明水稻產量、品質、抗性等重要性狀遺傳機理、基因表達調控網絡、代謝途徑調控機制；研究水稻生育期、雄（雌）性不育、育性恢復、異交結實、多倍性、抗（耐）逆性、近遠緣雜交等生物學機制；研究雜種優(yōu)勢形成的遺傳機理及分子調控。

5.4 水稻分子設計育種

利用遺傳育種學、基因組學和生物信息學的理論和方法，構建分子設計育種的理論體系，實現(xiàn)目標基因的高效重組。通過全基因組選擇、基因組編輯等分子育種技術，設計培育聚合強根系、抗倒伏、高產、優(yōu)質、抗病蟲、抗（耐）逆、氮磷高效等優(yōu)良性狀基因的新材料、新品種。

5.5 水稻強優(yōu)勢雜交種創(chuàng)制

挖掘水稻種間、亞種間、優(yōu)勢群間的雜交種強優(yōu)勢潛力，攻克亞種間甚至遠緣種間雜種優(yōu)勢利用的瓶頸，創(chuàng)新水稻雜種優(yōu)勢利用新途徑與新方法，實現(xiàn)雜種優(yōu)勢利用領域關鍵核心技術的重大突破，培育高產、優(yōu)質、廣適、多抗的強優(yōu)勢雜交種。

5.6 常規(guī)稻新品種培育

利用復合定向雜交、輪回選擇、環(huán)境脅迫篩選和基因型鑒定技術，建立常規(guī)育種和分子育種相結合的常規(guī)稻高效育種技術體系，重點培育目標性狀突出、適應輕簡栽培和機械化生產的優(yōu)質高產抗病新品種。

5.7 水稻制（繁）種技術研究

研究高質高效水稻種子生產技術、機械化制（繁）種技術、原原種擴繁技術，重點突破兩系雜交稻安全制種、雜交粳稻高產制種和常規(guī)稻原種規(guī)?；峒儚蛪鸭夹g難題；建設常規(guī)稻原種擴繁基地和雜交水稻制（繁）基地；創(chuàng)新水稻種子生產加工和質量控制技術，建立良種質量控制體系。

（本刊輯）