徐建龍：育一粒良種，護(hù)一方糧安

劉彥華

隨著鹽堿地治理方式由“改地適種”為主轉(zhuǎn)向“改種適地”為主，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的資深首席專(zhuān)家、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者徐建龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次沖在了前面，立志要做好耐鹽堿水稻育種這篇大文章。

“中國(guó)人的飯碗，任何時(shí)候都要牢牢端在自己手里?！痹诮邮堋缎】怠冯s志、中國(guó)小康網(wǎng)記者采訪時(shí)，徐建龍強(qiáng)調(diào)，保障糧食安全，關(guān)鍵在于落實(shí)藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略。

徐建龍，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所二級(jí)研究員，水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資深首席專(zhuān)家，國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者?！皩W(xué)習(xí)新技術(shù)、培育新品種，以此來(lái)造福家鄉(xiāng)”，年少時(shí)許下樸素的志愿，再未改變。20多年來(lái)，他主持和承擔(dān)了包括科技部原“863”重點(diǎn)課題“抗水稻紋枯病、條紋葉枯病及抗旱、耐鹽新基因的鑒定與克隆”“綠色超級(jí)稻設(shè)計(jì)育種的理論和技術(shù)體系”等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)外重要科研項(xiàng)目20余項(xiàng)；以第一或主要完成人身份獲得包括國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、黑龍江省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、吉林省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等在內(nèi)的十多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)、榮譽(yù)；主持育成國(guó)審品種14個(gè)，省審品種11個(gè)，參與育成品種8個(gè)；獲授權(quán)品種權(quán)9項(xiàng)（排名第一），獲發(fā)明專(zhuān)利18項(xiàng)；育成（或主要育成）的“綏粳18”“吉粳809”“錢(qián)3優(yōu)982”“浙湖894”“春兩優(yōu)534”等品種在農(nóng)戶(hù)中有口皆碑，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

“藏糧于地，就是鹽堿地。藏糧于技，就是耐鹽堿水稻?！眹?guó)家需求就是科研工作者努力的方向。鹽堿地是我國(guó)耕地“提質(zhì)、擴(kuò)容、增效”的重要來(lái)源，是糧食增產(chǎn)的“潛在糧倉(cāng)”。隨著鹽堿地治理方式由“改地適種”為主轉(zhuǎn)向“改種適地”為主，篩選水稻耐鹽堿種質(zhì)資源、挖掘耐鹽堿基因、創(chuàng)制耐鹽堿新種質(zhì)、培育耐鹽堿新品種……徐建龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次沖在了前面，立志要做好耐鹽堿水稻育種這篇大文章。

國(guó)之所需

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：據(jù)悉，水稻是主要農(nóng)作物中最不耐鹽的作物，請(qǐng)問(wèn)我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的耐鹽堿水稻在產(chǎn)量和品質(zhì)上表現(xiàn)如何？在全球處于怎樣的水平？

徐建龍：在主要農(nóng)作物中，水稻屬于相對(duì)不耐鹽的作物。國(guó)際上最早開(kāi)展水稻耐鹽堿育種主要在印度、孟加拉、菲律賓等南亞和東南亞國(guó)家及我國(guó)的遼寧、江蘇等沿海省份，主要采用常規(guī)育種手段結(jié)合在沿海灘涂篩選，培育了一批耐鹽堿品種。

目前雖然育成了一些審定的耐鹽堿品種，但受限于資源投入、育種規(guī)模和育種方法，這些耐鹽堿品種的耐鹽堿性能并不突出，多數(shù)品種全生育期只能耐0.4%左右的鹽濃度脅迫，產(chǎn)量大多在400公斤左右，而且耐鹽堿性與產(chǎn)量、品質(zhì)等綜合性狀結(jié)合也不夠理想。

近年來(lái)，菲律賓國(guó)際水稻研究所從耐鹽種質(zhì)資源Pokkali中精細(xì)定位了耐鹽Saltol基因，南亞和東南亞國(guó)家利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，培育了一批耐鹽品種在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。我國(guó)真正有組織的水稻耐鹽堿育種才剛剛開(kāi)始，耐鹽堿育種水平和成效與國(guó)際上相比還存在一定差距。

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：9月份，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推介發(fā)布了首批涉及水稻、玉米等10種農(nóng)作物711份耐鹽堿優(yōu)異作物種質(zhì)資源。請(qǐng)問(wèn)您對(duì)此怎么看？耐鹽堿水稻的種源是個(gè)大問(wèn)題嗎？該怎么解決這個(gè)問(wèn)題？

徐建龍：我也注意到今年9月份農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推介發(fā)布首批水稻、大豆、玉米等711份耐鹽堿優(yōu)異種質(zhì)資源。這批耐鹽堿資源，一是鑒定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；二是耐鹽等級(jí)高，耐鹽等級(jí)達(dá)到最高的1級(jí)或2級(jí)，部分資源兼具高產(chǎn)、抗病等優(yōu)異性狀；三是適應(yīng)區(qū)域較為廣泛，來(lái)自全國(guó)多個(gè)不同鹽堿區(qū)。據(jù)我所知，這是官方首次權(quán)威發(fā)布主要農(nóng)作物耐鹽堿品種資源，為全國(guó)開(kāi)展主要農(nóng)作物耐鹽堿育種提供了寶貴的資源材料，是件大好事。目前國(guó)際上公認(rèn)的強(qiáng)耐鹽水稻品種資源如Pokkali，表現(xiàn)全生育期耐鹽性強(qiáng)。這批公布的水稻耐鹽資源中，耐鹽性能否與Pokkali相比肩仍不清楚。

當(dāng)下，由于我國(guó)耐鹽堿育種工作剛起步，需要在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)管理：一是耐鹽堿的鑒定條件和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)等需要統(tǒng)一；二是加快耐鹽堿種質(zhì)資源的有利基因挖掘，鑒定出基因功能標(biāo)記，采用分子技術(shù)來(lái)加快耐鹽堿品種的培育步伐；三是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，在不同鹽堿地區(qū)統(tǒng)一布局，開(kāi)展耐鹽堿品種選育、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合和鹽堿地高產(chǎn)栽培措施配套的全產(chǎn)業(yè)鏈研究工作。

吾之所向

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：現(xiàn)階段，耐鹽堿水稻育種在您的科研工作中占據(jù)著怎樣的位置？您為什么會(huì)想要做耐鹽堿水稻？這背后有什么故事？

徐建龍：隨著“藏糧于技，藏糧于地”戰(zhàn)略的實(shí)施，近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)鹽堿地利用越來(lái)越重視。鹽堿地利用，品種先行。我們團(tuán)隊(duì)從事水稻耐鹽堿種質(zhì)鑒定篩選和耐鹽堿基因挖掘工作已有數(shù)年，耐鹽堿水稻新品種培育是我們團(tuán)隊(duì)目前的一項(xiàng)核心工作，在南方濱海灘涂和東北西北內(nèi)陸鹽堿地區(qū)都開(kāi)展了水稻耐鹽堿品種選育工作。

2016年，隨著袁隆平院士在青島成立了“青島海水稻研究發(fā)展中心”，一時(shí)間“海水稻成了熱門(mén)話題”、上了“熱搜”?！昂Ｋ尽笔悄望}堿水稻的一種俗稱(chēng)，其實(shí)質(zhì)是耐鹽堿的一類(lèi)水稻，并不是用海水種稻。

近年來(lái)，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人多次就鹽堿地綜合利用做出重要指示，強(qiáng)調(diào)開(kāi)展鹽堿地綜合利用對(duì)保障國(guó)家糧食安全、端牢中國(guó)飯碗具有重要戰(zhàn)略意義，要加強(qiáng)種質(zhì)資源、耕地保護(hù)和利用等基礎(chǔ)性研究，轉(zhuǎn)變育種觀念，由治理鹽堿地適應(yīng)作物向選育耐鹽堿作物適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變。2021年和2022年科技部相繼批復(fù)成立“國(guó)家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心”和“國(guó)家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心”。2023年7月20日召開(kāi)的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第二次會(huì)議研究了加強(qiáng)耕地保護(hù)和鹽堿地綜合改造利用等問(wèn)題。鹽堿地是我國(guó)未來(lái)極為重要的后備耕地資源，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人講話以及相關(guān)部委的密集行動(dòng)，充分表明我國(guó)鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。我們作為農(nóng)業(yè)科研的國(guó)家隊(duì)，作為國(guó)家農(nóng)業(yè)科技戰(zhàn)略力量，理所當(dāng)然在鹽堿地利用上要沖在前面，做好這篇大文章。

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：目前，在耐鹽堿水稻這一領(lǐng)域，您及團(tuán)隊(duì)取得了哪些進(jìn)展和成就？

徐建龍：我們團(tuán)隊(duì)主要從事水稻耐鹽堿種質(zhì)資源篩選、耐鹽堿基因挖掘、耐鹽堿新種質(zhì)創(chuàng)制和耐鹽堿新品種培育。目前我們正在克隆一個(gè)新的耐鹽堿基因，育成1個(gè)耐鹽國(guó)審品種，另有2個(gè)完成國(guó)家耐鹽堿品種審定的所有試驗(yàn)程序，4個(gè)正在參加國(guó)家區(qū)試。此外，通過(guò)雜交、回交和基因編輯技術(shù)，我們還創(chuàng)制了數(shù)十份不同耐鹽堿基因聚合的耐鹽堿新種質(zhì)，具備了較好的水稻耐鹽堿基因挖掘和品種培育的基礎(chǔ)。

“科研高地”鍛造創(chuàng)新實(shí)力

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：分子設(shè)計(jì)育種被形象地稱(chēng)為“像工業(yè)產(chǎn)品那樣去設(shè)計(jì)農(nóng)作物品種”，請(qǐng)問(wèn)它在耐鹽堿水稻育種方面有什么優(yōu)勢(shì)？您及團(tuán)隊(duì)在利用分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)培育耐鹽堿水稻方面有什么獨(dú)特之處和科研優(yōu)勢(shì)？

徐建龍：分子設(shè)計(jì)育種現(xiàn)在還處在初步階段。水稻耐鹽堿是一個(gè)很復(fù)雜的遺傳生理性狀，受很多基因控制，而且受環(huán)境影響很大。因此，耐鹽堿性并不是一個(gè)基因能解決問(wèn)題的，需要聚合多個(gè)有相互正向協(xié)同效應(yīng)的基因才能真正提高水稻的耐鹽堿水平。在這種情況下，常規(guī)育種的手段就顯得有些力不從心，必須利用分子育種技術(shù)來(lái)加快育種群體中多基因聚合的耐鹽堿個(gè)體，提高耐鹽堿品種的選育效率。

我們團(tuán)隊(duì)前期完成了3000份全球水稻核心種質(zhì)資源重測(cè)序，剖析了亞洲栽培稻基因組變異，積累了包括水稻耐鹽堿在內(nèi)的大量表型數(shù)據(jù)，為開(kāi)展水稻耐鹽堿等有利基因挖掘奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)一直在開(kāi)展種質(zhì)資源目標(biāo)性狀選擇導(dǎo)入系的構(gòu)建工作，創(chuàng)建了耐鹽、抗旱等重要抗逆性狀的育種平臺(tái)，掌握了分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等分子育種技術(shù)，并有效地應(yīng)用到水稻耐鹽堿基因挖掘和新品種選育工作中。

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：您所追求的理想的耐鹽堿水稻是什么樣子？現(xiàn)實(shí)與理想的差距在哪里？

徐建龍：和其他推廣品種一樣，耐鹽堿水稻首先是要耐鹽堿性強(qiáng)，在鹽堿脅迫環(huán)境中能正常生長(zhǎng)，表現(xiàn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒和抗病蟲(chóng)害，也就是說(shuō)在正常審定品種的優(yōu)良特性基礎(chǔ)上附加耐鹽堿特性。目前將在0.3%土壤可溶性鹽濃度下能獲得300公斤產(chǎn)量的水稻品種定義為耐鹽水稻品種，但實(shí)際生產(chǎn)上的鹽脅迫遠(yuǎn)高于0.3%的鹽濃度，而且土壤鹽堿異質(zhì)性強(qiáng)，鹽和堿危害疊加，因此，必須提高耐鹽堿水平，培育同時(shí)耐鹽和耐堿的水稻品種。目前這方面研究工作的差距主要是可資利用的效應(yīng)大的耐鹽堿基因太少，現(xiàn)階段育成耐鹽堿品種的耐鹽堿水平與實(shí)際需求還有較大差距，耐鹽堿優(yōu)異基因的挖掘及其與其他優(yōu)異農(nóng)藝性狀結(jié)合需要投入大量的人力物力。

學(xué)用結(jié)合解真題

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：據(jù)悉，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)曾承擔(dān)了新疆岳普湖縣科技幫扶工作。岳普湖縣屬于重度鹽堿地，被視為“農(nóng)業(yè)的荒漠”。請(qǐng)問(wèn)您和岳普湖縣的這片鹽堿地之間有什么故事可以分享？

徐建龍：岳普湖縣位于新疆喀什地區(qū)，這里既缺水，鹽堿又重，但當(dāng)?shù)厝撕芟矚g吃手抓飯，對(duì)稻米的需求較大，因?yàn)楫?dāng)?shù)胤N不了水稻，所以主要從外地購(gòu)買(mǎi)。我們團(tuán)隊(duì)承擔(dān)岳普湖縣科技幫扶工作是響應(yīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“三區(qū)三州”科技幫扶號(hào)召，針對(duì)岳普湖縣小麥品種種性退化嚴(yán)重和全年小麥復(fù)種青貯玉米收益低的局面，引進(jìn)我所育成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)早熟小麥新品種“中麥578”，結(jié)合復(fù)種早熟耐堿稻，探索早熟優(yōu)質(zhì)小麥復(fù)種耐鹽堿新模式和高產(chǎn)栽培技術(shù)，為確保岳普湖縣糧食安全（小麥人均1畝地）和農(nóng)民增收（耐鹽堿稻）創(chuàng)造條件。

初步試種結(jié)果表明，9月下旬或10月上旬播種冬小麥，來(lái)年6月中旬收獲，5月中旬水稻育秧，6月中下旬插秧，一年麥稻雙季，比原來(lái)一季小麥加一季青貯玉米每畝至少增收200元。如此一來(lái)，一方面可以增加農(nóng)民收益，另一方面也解決了稻米自給，種稻還可以改良鹽堿地，有利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：據(jù)您觀察，耐鹽堿水稻新品種在從“試驗(yàn)田”走向“大田耕作”的過(guò)程中，目前面臨的普遍問(wèn)題和瓶頸是什么？對(duì)此，您和團(tuán)隊(duì)做了怎樣的努力？

徐建龍：目前耐鹽堿稻產(chǎn)業(yè)化主要面臨的瓶頸是品種的耐鹽堿能力還不夠強(qiáng)，生產(chǎn)上仍需消耗大量的淡水資源才能取得預(yù)期的產(chǎn)量，這對(duì)淡水資源緊張的西北等地區(qū)來(lái)說(shuō)難以持續(xù)。所以，耐鹽堿水稻要真正實(shí)現(xiàn)大面積耕作，必須提高品種的耐鹽堿水平。另外，鹽堿地是一種新的生態(tài)環(huán)境，良種良法要跟上，加強(qiáng)耐鹽堿品種的高產(chǎn)栽培技術(shù)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合發(fā)展也很重要，過(guò)硬的品種和良種良法配套是實(shí)現(xiàn)耐鹽堿品種從試驗(yàn)田走向大田產(chǎn)業(yè)化必須具備的。我們團(tuán)隊(duì)的主要工作是做分子設(shè)計(jì)育種，所以主要還是從源頭在品種培育、提高品種耐鹽堿水平上下功夫。

《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)：關(guān)于耐鹽堿水稻育種，您下一步還有什么計(jì)劃？

徐建龍：耐鹽堿育種，我們之前重點(diǎn)放在東南沿海，做雜交秈稻，但是這里的鹽堿地面積并不大。我國(guó)面積最大的是內(nèi)陸鹽堿地，主要在東北、西北等地區(qū)，所以這幾年我們?cè)跂|北也開(kāi)展了一些耐鹽堿育種工作。

我們通常稱(chēng)之為耐鹽堿，但耐鹽和耐堿不是一回事，東南沿海主要是耐鹽，內(nèi)陸主要是耐堿，耐堿比耐鹽難度更大，以前耐堿研究人員少，投入也較少，如今，隨著國(guó)家對(duì)耐鹽堿治理的日益重視，相信很快會(huì)看到效果。我們也希望可以培育出幾個(gè)耐鹽堿品種，通過(guò)審定，成為東北、西北地區(qū)耐鹽堿水稻的主推品種。