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　　綠色超級稻擁有“超能力”

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中國專家在菲律賓考察綠色超級稻的田間表現(xiàn)。（資料圖片）

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“為非洲和亞洲資源貧瘠地區(qū)培育綠色超級稻”項目完成了全球最大的植物基因組重測序，培育出一批抗旱、耐鹽、耐淹、養(yǎng)分高效的水稻新品種，提高了“一帶一路”沿線18個國家和地區(qū)的水稻生產(chǎn)能力，創(chuàng)造了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益

日前，中國農(nóng)科院作科所傳出喜訊：由該所黎志康研究員牽頭的“為非洲和亞洲資源貧瘠地區(qū)培育綠色超級稻”項目在京結(jié)題。

該項目采用創(chuàng)新的綠色超級稻分子育種技術(shù)和策略，為“一帶一路”沿線18個國家和地區(qū)培育了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的綠色超級稻新品種，創(chuàng)造了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)濟(jì)日報記者采訪了項目總負(fù)責(zé)人黎志康，探尋綠色超級稻背后的故事。

適應(yīng)發(fā)展需要

2004年9月，中國科學(xué)院院士張啟發(fā)首次提出了“綠色水稻”概念。

次年，《分子植物育種》發(fā)表了3篇學(xué)術(shù)論文，分別是張啟發(fā)撰寫的《綠色超級稻培育的設(shè)想》，中國農(nóng)科院、IRRI（國際水稻研究所）黎志康寫的《我國水稻分子育種計劃的策略》以及上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心的羅利軍撰寫的《水稻等基因?qū)胂禈?gòu)建與分子技術(shù)育種》。

3位科學(xué)家分別從不同層面和角度思考了同一個問題，即“水稻育種的長遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展”。由此，“綠色水稻”正式更名為“綠色超級稻”。

對于這樣一個新概念，科學(xué)界是如何定義的？黎志康用16個字概括：少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

那么，由中國人提出的“綠色超級稻”概念，又是如何被國際上認(rèn)可，從而走向世界各國的呢？

這恐怕要從黎志康的個人經(jīng)歷說起。1990年至2003年，黎志康先后在美國德州農(nóng)工大學(xué)和菲律賓國際水稻所工作?；貒?，他擔(dān)任國際水稻研究所駐中國代表科學(xué)家。

2008年，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨來到北京，專門參觀了中國農(nóng)科院黎志康的實驗室，并與他談了近50分鐘，談話的核心內(nèi)容就是：如何為第三世界國家解決糧食問題？

黎志康提出，要用傳統(tǒng)育種和分子育種相結(jié)合的方式，研制出一批適應(yīng)第三世界國家發(fā)展需要的水稻品種，從而解決當(dāng)?shù)乩习傩盏某燥垎栴}。

于是，2008年，“為非洲和亞洲資源貧瘠地區(qū)培育綠色超級稻”項目在中國政府與比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會聯(lián)合資助下應(yīng)運而生。

項目規(guī)劃為10年，分3期執(zhí)行。主要目標(biāo)國家包括9個亞洲國家（菲律賓、越南、老撾、柬埔寨、印度尼西亞、斯里蘭卡、孟加拉國、印度和巴基斯坦），9個非洲國家（莫桑比克、坦桑尼亞、盧旺達(dá)、埃塞俄比亞、烏干達(dá)、利比里亞、尼日利亞、馬里和塞內(nèi)加爾）以及中國五省區(qū)（寧夏回族自治區(qū)、貴州、四川、云南和廣西）。

黎志康表示，項目的10年長期目標(biāo)是在亞洲和非洲撒哈拉邊緣及中國五省區(qū)快速培育和推廣綠色超級稻新品種，使這些地區(qū)的小農(nóng)戶平均水稻生產(chǎn)能力提高20%以上，使目標(biāo)國家地區(qū)3000多萬農(nóng)民的收入顯著增加。

截至目前，綠色超級稻項目在18個非洲和亞洲國家試種、審定和推廣，審定高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的品種78個，累計推廣面積達(dá)612萬公頃。

植入優(yōu)良基因

水稻是世界三大糧食作物之一，也是世界上最普遍、最廣泛被人們認(rèn)可的主食。在綠色超級稻走出國門之前，各國也有自己的水稻品種，但是普遍存在品種不優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)量偏低、抗自然災(zāi)害能力偏弱等問題。

2013年，一場巨大的臺風(fēng)“海燕”襲擊了菲律賓中部的萊特島，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)造成了毀滅性打擊，大片稻田顆粒無收。

然而值得慶幸的是，在這場臺風(fēng)之前，當(dāng)?shù)匾恍┺r(nóng)民從菲律賓水稻所獲得了一些綠色超級稻8號，并嘗試性地進(jìn)行了播種。令人驚奇的是，臺風(fēng)過后，這些來自中國的水稻品種不僅存活了下來，還獲得了一定的產(chǎn)量。

當(dāng)?shù)匾晃晦r(nóng)民表示，他從這次試種中采收了12麻袋稻米，并以采收的種子進(jìn)行了第二次試種，共采收70袋稻米，每袋重45至50千克，比其他品種的收成多了一倍。而且，稻米的品質(zhì)高，口感好。

除了生命力頑強(qiáng)和高產(chǎn)，綠色超級稻8號還是一個早熟品種。這意味著農(nóng)民可以在11月臺風(fēng)到來之前就開始收割水稻。

如此好的稻米，是如何被研制出來的呢？

黎志康介紹說，綠色超級稻所涵蓋的78個品種中，其親本基本是來自中國南方的水稻品種。在此基礎(chǔ)上，黎志康帶領(lǐng)團(tuán)隊針對各個國家的不同需求，對水稻的親本進(jìn)行了“設(shè)計”和“改造”。

“想讓綠色超級稻擁有最優(yōu)良的基因組合，就要在現(xiàn)有優(yōu)良品種的基礎(chǔ)上，把其所缺少的目標(biāo)優(yōu)良基因‘植入’，培育出一批保留原有高產(chǎn)品種的優(yōu)良性狀但獲得不同新的綠色性狀組合的優(yōu)異后代?！崩柚究嫡f，比如，在臺風(fēng)雨水偏多的沿海地區(qū)，就需要選取抗?jié)车钠贩N，在非洲等干旱地區(qū)，要選取抗旱品種。

印度泰倫加納邦瓦朗加爾的一名農(nóng)民擁有40年水稻種植經(jīng)驗，他從電視上看到綠色超級稻品種，并在自家5公頃土地上進(jìn)行了種植，結(jié)果讓他驚喜不已。此后，他推薦面臨灌溉和鹽堿性問題的鄰居、朋友都采用這個中國品種。

項目團(tuán)隊成員王文生介紹，項目資助了獨立專業(yè)人員在菲律賓、越南、孟加拉、印度、莫桑比克和烏干達(dá)分別進(jìn)行了系統(tǒng)的項目社會經(jīng)濟(jì)效益評估。報告顯示，在菲律賓和孟加拉國望天田和灌溉生態(tài)系統(tǒng)種植新培育的綠色超級稻品種，比當(dāng)?shù)刂髟运酒贩N平均每公頃增產(chǎn)0.89至1.83噸，平均每公頃增收230.9美元。按此推算，到目前為止，非洲和亞洲目標(biāo)國家的農(nóng)戶增收達(dá)14億美元。

蓋茨基金會高級項目官員加里·阿特林認(rèn)為，綠色超級稻項目達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，中國一些品種資源在亞洲和非洲國家發(fā)揮的作用甚至超過預(yù)期，同時，項目還實現(xiàn)了多個國家各層級科研機(jī)構(gòu)、科學(xué)家共同合作。

成果“頂天立地”

面對全球極端氣候頻繁出現(xiàn)的情況，提高亞洲和非洲大部分雨養(yǎng)地區(qū)的水稻生產(chǎn)能力、維持全球灌溉稻田的稻米生產(chǎn)力是未來幾十年全球水稻育種專家面臨的最大挑戰(zhàn)。

綠色超級稻被定義為在較少投入的情況下能穩(wěn)定高產(chǎn)的水稻品種，尤其對頻繁氣候變化引起的極端逆境的干擾具有較強(qiáng)抵抗力和恢復(fù)力，是為了應(yīng)對未來水稻生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)而提出的重要概念。項目在實施的10年中，實現(xiàn)了“頂天立地”的重大成果。

在理論研究上，完成了全球最大的植物基因組重測序項目：3000份水稻核心種質(zhì)的全基因組重測序，在全基因組水平上剖析了水稻核心種質(zhì)的基因組多樣性，推動了水稻功能基因組研究成果在育種上的應(yīng)用。

在實踐上，采用分子育種技術(shù)和策略，培育出一批抗旱、耐鹽、耐淹、養(yǎng)分高效的新品種，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)中少用農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)。

黎志康表示，在短期內(nèi)要培育更多更好的適應(yīng)氣候變化的綠色超級稻品種，并配套相應(yīng)的綠色增產(chǎn)增效技術(shù)，最大化地發(fā)揮綠色超級稻品種在這些目標(biāo)國家的增產(chǎn)增效作用，促進(jìn)目標(biāo)國家農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從而真正提高這些目標(biāo)國家小型農(nóng)戶收益，這迫切需要育種、栽培、植保、農(nóng)機(jī)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)等多學(xué)科的大協(xié)作。同時，急需建立一種靈活、高效和安全的種質(zhì)資源交換和品種輸出管理新模式，最大限度減少農(nóng)業(yè)技術(shù)和品種輸出的政策障礙。

因此，集中國內(nèi)優(yōu)勢力量，在幫助資源貧困國家大力發(fā)展農(nóng)業(yè)的同時，緩解我國自身的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)壓力，確保我國糧食安全，仍是廣大農(nóng)業(yè)科技工作者面臨的重要課題。