粮食“十七连丰”背后的育种科技( 二 ) 图片均为新华社发113亿斤

提到优质大米，许多人可能想到的是泰国香米、日本大米以及我国东北地区的五常大米等。但其实，近年来我国培育了不少水稻新品种，而且在高产和优质方面达到国际领先水平。
比如，中国水稻研究所胡培松院士团队选育的“华浙优261”香型优质杂交稻，是优质高产高效广适性新品种，达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级。 “华浙优261”产量高，最大的优势是米质优，整精米率达到70%以上，稻米细长透亮，食味好。钱前院士团队选育的“嘉禾优7245”粳型三系杂交水稻品种，味道软糯弹香滑，还具有产量高、抗稻瘟、抗飞虱等优点。
“最近太湖流域培育的软米，也基本能够接近日本的大米。中国水稻研究所和湖南农科院、广东农科院选育的籼米，有些品种已经达到泰国香米的味道。 ”万建民说，与小麦一样，我国生产上应用的水稻品种全部为国产自育。
采访人员了解到，在水稻育种基础研究方面，我国取得突破性进展。比如，中国农科院通过建立功能基因组学、蛋白组学、代谢组学等研究平台，成功解析水稻产量、外观、柱形和抗性等重要性状形成的分子基础，建立了“分子模块”到“设计型品种”的现代生物技术育种创新体系，整体处于国际领先水平。
在杂交水稻种子研究方面，也有重大突破。杂交水稻存在一个长期未解决的难题，因为其种子优势无法固定，所以必须每年进行制种，导致种子价格要比常规种子贵很多，限制了杂交水稻的进一步推广。中国水稻研究所利用基因编辑技术，首次建立了可固定杂交种子优势的水稻无融合生殖体系，成功获得杂交水稻的克隆种子。这项种子克隆技术可显著降低作物的生产成本，保障粮食安全。
玉米自育品种面积提高到90%以上
玉米在明朝时期从南美传入中国，经过数百年的发展，已成为我国第一大粮食作物。 “十三五”期间，我国玉米产量占粮食作物39.3% ，单产由2015年的393公斤提高到2020年的421公斤。
“玉米产业的蓬勃发展得益于新品种培育不断突破，自育品种面积提高到90%以上，优质专用、绿色高效品种大幅度增加。 ”万建民说。
由于我国并非玉米的起源地，因此玉米种质资源（又称遗传资源，指生物体亲代传递给子代的遗传物质，往往存在于特定品种之中）的丰富程度与一些国家有差距。相比小麦和水稻品种全部实现国产自育，我国玉米自育品种的比例要低得多。国家玉米产业技术体系首席专家李新海透露：“五年前，跨国公司选育的玉米品种占我国玉米播种面积比例达到15% 。 ”
但是，对于玉米育种研究，我们不甘落后。在玉米育种基础与应用基础研究领域，中国农科院开展了玉米种质资源保护与创新研究，创新基因编辑、转基因、全基因组选择等遗传改良技术，驱动玉米种业新发展。
采访人员了解到，中国农科院建立了我国玉米种质资源安全保护体系，安全保存3万余份种质资源。通过研究，阐明了我国玉米种质资源遗传多样性，揭示了现代玉米育种过程全基因组选择与遗传改良规律；成功克隆了多个与玉米株型建成、耐密性、耐盐、抗粗缩病与抗倒伏性紧密相关的基因，并阐明了遗传机制；开发从基因组DNA序列预测基因表达调控模式的人工神经网络模型，为实现人工智能辅助定向育种奠定基础。
“十三五”期间，中国农科院育成“中单123”“中单685”“中玉303”“中单111”等高产抗逆宜机收新品种10个。比如， “中单111”表现出早熟、抗倒、落粒损失率低等优势，在新疆奇台创亩产超过1570公斤。中国农科院还构建了以密植增穗增产、高质量群体构建、病虫害绿色防控、机械粒收与全程机械化作业、秸秆还田为主的玉米密植高产全程机械化绿色技术体系， 2020年创亩产1663.25公斤新纪录。
大豆在生长环境恶化下实现增产
与小麦、水稻和玉米相比，大豆的境遇没那么好。 “好地给了小麦和水稻，碎一点的地给了玉米，最差的给了大豆。 ”国家大豆产业技术体系岗位专家吴存祥坦言。
由于耕地资源和水资源有限，为保障口粮绝对安全，我国在粮食作物的布局上优先保障小麦、水稻和玉米，导致大豆种植“朝边缘地方转移” 。 “十二五”期间，我国适宜大豆种植的东北地区中南部和黄淮海地区中北部大豆面积严重萎缩，而光温条件较差的东北北部高寒地区和旱涝严重、土壤板结的黄淮海南部成为新的大豆集中产区，大豆生产的立地条件（指植物生存需要的土壤、水分、气候、空间组合而成的外部环境）明显恶化。