金秋时节,施甸县袁隆平院士亲笔题词的“中国杂交水稻最佳繁育基地”内,一场严谨有序的品种筛选“海选”正在田间开展。

严在田间:逐株过筛,把好第一关
第一道大考就在田间。在现场,隆平高科保山育种站站长孙毛山对照基因检测分析表册,与团队开展单株提选。大家穿梭稻行,逐株过筛,根据田间表现优中选优,筛选出性状突出的优良单株后,及时挂牌、捆扎、封存。“大多数将被淘汰,只有约2%会被选中,送往海南加代。”孙毛山说,加代就是利用海南冬季光温条件再种一季,继续观察筛选。
目前,在施甸开展水稻育种的科研单位有17家,今年共有6.8万份育种材料参与筛选。仅隆平高科今年在施甸就有4万余份育种材料。这次筛选,隆平高科预计有800至1000份优良材料将脱颖而出,转运至海南继续加代。

严在检测:看不见的基因,靠技术“透视”
如今,施甸水稻育种建立了“田间观察+实验室基因检测”双向把关机制。孙毛山手中的基因检测分析表册,正是前期在田间剪取水稻叶片样本,送回实验室检测后生成的。“有了这份表,就好比戴上了‘透视镜’。”孙毛山介绍,肉眼只能判断株叶形态、病虫害表现,是否携带抗病虫、早熟、香味等基因,则要借助生物技术检测。随着生物育种技术发展,可检测的功能基因越来越多,育种筛选也更加精准高效。
“基因检测只是辅助选育,最终还要靠人来抉择。”孙毛山强调,基因检测结果是客观的,非有即无。但田间材料受光照、温度、降雨等环境影响,实际表现千差万别,离不开科研人员的田间甄别。
严在导向:粮食安全为先,主攻籼粳杂交稻
“要保障14亿多人口吃饱吃好,根本出路是提高单产。”正在施甸育种基地开展选育工作的中信集团首席科学家、湖南隆平高科种业科学研究院院长杨远柱说。区域试验表明,籼粳交组合产量明显高于普通籼杂组合,全国已审定82个籼粳杂交稻组合,平均亩产702.2公斤,比普通籼型杂交稻平均增产9.8%。下一步,他们将重点攻关籼粳杂交稻。
“国内籼粳杂交稻多为三系组合,不育系以BT型、滇型为主,制种产量偏低、适应范围不广、米质不理想。”杨远柱介绍道。三系需不育系、保持系、恢复系配套,环节多、成本高;两系省去保持系,路径更短。为突破瓶颈,他们尝试选育粳稻温敏核不育系,走两系化籼粳杂交稻道路。
难就难在,温敏不育基因在粳稻背景下,育性转换起点温度偏高,多在25℃以上。温度一旦超过这条线,原本不育的粳稻就会自交结实,导致杂交制种纯度不合格。针对这一问题,经过20多年攻关,团队把株1S低起点温度(22.6℃)温敏不育基因转入粳稻,选育出信隆18S、信隆27S等粳稻温敏核不育系。“这批不育系在施甸育性转换特征典型,起点温度约22℃至23℃,安全性大幅提升,到湖南攸县、靖州制种,安全性几乎达100%。”杨远柱接着介绍道。选育温敏两用核不育系,关键看三条:制种安全,起点温度要低;可繁性好,能大批量繁种;制种产量和组合产量要高。在施甸,重点看育性表现和可繁性,兼顾株叶形态等农艺性状。

方向既定,筛选更严。“今年施甸育种基地预计有1300多份入选,到海南加代扩繁,入选率仅2%左右,海选虽严,成效显著。”施甸县农业种业发展中心副主任蒋啟勇介绍道,十五年来,施甸育种基地依托夏繁加代与生物技术鉴定,将传统育种周期缩短近一半,先后选育出30余个通过审定、实现大面积推广的水稻新品种。