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(guān)乎國家糧食安全。為貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》（國發(fā)〔2011〕8號(hào)）和《國務(wù)院辦公廳關(guān)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(hào)），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(chǎn)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(chǎn)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(dá)96%以上，對(duì)水稻增產(chǎn)貢獻(xiàn)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(yīng)用整體處于國際先進(jìn)水平，部分領(lǐng)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(jí)稻等數(shù)次育種技術(shù)與成果突破，推動(dòng)了水稻種業(yè)快速發(fā)展。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，克隆了控制水稻產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)以及耐逆等重要性狀的一系列基因，通過分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)育成一批在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)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(shù)，特別是雜交水稻的發(fā)明及生產(chǎn)應(yīng)用，為我國水稻實(shí)現(xiàn)持續(xù)增產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國有157家水稻主要育種科研院校和220家具有經(jīng)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(gè)水稻新品種并應(yīng)用于生產(chǎn)，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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生產(chǎn)方式的改變，以單純高產(chǎn)為主要?jiǎng)?chuàng)新目標(biāo)的水稻育種模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的新要求。主要問題：一是基礎(chǔ)研究與新品種培育脫節(jié)，資源收集與種質(zhì)創(chuàng)新脫節(jié)，突破性育種技術(shù)和關(guān)鍵育種材料缺乏；二是品種選育組織方式落后，低水平重復(fù)使得育成品種同質(zhì)化問題嚴(yán)重；三是缺少適應(yīng)機(jī)械化、輕簡化栽培的品種，有效應(yīng)對(duì)氣候變化和日趨嚴(yán)重的稻作逆境的品種和技術(shù)儲(chǔ)備不足；四是國內(nèi)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(shù)體系尚未成形，經(jīng)營、技術(shù)和人才等水平距現(xiàn)代種業(yè)要求相差甚遠(yuǎn)。

1.2 趨勢(shì)與需求

糧食安全始終是關(guān)系到我國社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)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(nóng)業(yè)的首要任務(wù)。按照我國稻谷消費(fèi)量增長率預(yù)測，到2025年，要保障我國口糧安全，就必須守住水稻生產(chǎn)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(chǎn)品和技術(shù)制高點(diǎn)，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(jìn)程的不斷加快，跨國種業(yè)公司的資金和高端技術(shù)逐步進(jìn)入我國種業(yè)市場，種業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展步伐加快。強(qiáng)化高校、科研院所與種業(yè)企業(yè)在人才、技術(shù)和種質(zhì)資源上的交流與合作，通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，加快培育育繁推一體化種業(yè)企業(yè)，推進(jìn)商業(yè)化育種體系構(gòu)建，使國內(nèi)企業(yè)成為種業(yè)科技創(chuàng)新主體。

1.2.2 種質(zhì)創(chuàng)新是滿足品種多元化需求的重要基礎(chǔ)

隨著市場需求拓展和生產(chǎn)方式改變，品種需求呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。在高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗育種目標(biāo)的基礎(chǔ)上，培育適宜機(jī)械化、輕簡化生產(chǎn)和機(jī)械化制繁種的新品種以及綠色增產(chǎn)、特種稻等逐漸成為水稻育種發(fā)展的趨勢(shì)。種質(zhì)創(chuàng)新必須圍繞品種多元化需求，重視具有重大應(yīng)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(shù)創(chuàng)新方面，以分子標(biāo)記輔助選擇、全基因組選擇和分子設(shè)計(jì)技術(shù)等為代表的現(xiàn)代生物育種技術(shù)，在解決水稻近緣和遠(yuǎn)緣物種有利基因的應(yīng)用方面提供了重要技術(shù)手段，促進(jìn)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(hào)”和“國辦發(fā)〔2013〕109號(hào)”文件的整體規(guī)劃和要求，圍繞“夯實(shí)研究基礎(chǔ)、突破前沿技術(shù)、創(chuàng)制重大產(chǎn)品、培育新興產(chǎn)業(yè)、引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”的總體思路，以發(fā)展現(xiàn)代水稻產(chǎn)業(yè)、保障國家糧食安全和促進(jìn)農(nóng)民增收為目標(biāo)，針對(duì)不同稻區(qū)、不同生產(chǎn)方式，深入開展種質(zhì)創(chuàng)新、基因發(fā)掘、育種新技術(shù)等公益性基礎(chǔ)性研究，逐步建立商業(yè)化育種技術(shù)體系，使企業(yè)成為育種創(chuàng)新主體，加強(qiáng)科企合作，形成產(chǎn)學(xué)研一體的協(xié)同攻關(guān)模式，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，確保國家糧食安全。

2.2 基本原則

堅(jiān)持原始創(chuàng)新，強(qiáng)化公益性基礎(chǔ)研究。鼓勵(lì)科研院所和高等院校加強(qiáng)水稻公益性基礎(chǔ)研究，系統(tǒng)規(guī)劃研究重點(diǎn)和內(nèi)容，加快研發(fā)適應(yīng)現(xiàn)代水稻種業(yè)發(fā)展的新方法、新技術(shù)、新材料，不斷提升我國水稻科技創(chuàng)新能力。

堅(jiān)持科企合作，突出商業(yè)化育種主體。促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，建立以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種新機(jī)制，鼓勵(lì)“育繁推一體化”種業(yè)企業(yè)加大科研投入，選育豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗廣適的水稻新品種，加速水稻良種產(chǎn)業(yè)化。

堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。不同生態(tài)區(qū)水稻育種攻關(guān)目標(biāo)各有側(cè)重，雜交稻與常規(guī)稻并重、秈稻與粳稻兼顧、多種技術(shù)路線并行、不同類型品種統(tǒng)籌，促進(jìn)水稻產(chǎn)業(yè)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 規(guī)劃目標(biāo)

3.1 總體目標(biāo)

圍繞新形勢(shì)下國家糧食安全戰(zhàn)略目標(biāo)的總體要求，以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、環(huán)境友好、輕簡高效、適宜機(jī)械化的水稻新品種選育為重點(diǎn)，建立主體明確、分工合理、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的國家水稻良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)新機(jī)制，初步建成以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種技術(shù)體系，創(chuàng)新育種方法、技術(shù)，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(chǎn)業(yè)整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，保障水稻產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

3.2 具體目標(biāo)

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

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

品種創(chuàng)制：創(chuàng)制高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、環(huán)境友好、高抗廣適、適宜輕簡栽培和機(jī)械化生產(chǎn)的水稻重大新品種280個(gè)以上。

品種產(chǎn)業(yè)化：示范推廣良種0.1億hm2，良種增產(chǎn)貢獻(xiàn)率達(dá)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(dá)到80%以上。

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

4 主要攻關(guān)方向

4.1 優(yōu)異基因發(fā)掘與種質(zhì)資源創(chuàng)新

建立種質(zhì)資源精確鑒定平臺(tái)，開展水稻種質(zhì)資源深度評(píng)價(jià)；強(qiáng)化種質(zhì)資源管理和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，搭建高效的育種信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)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(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、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(chǔ)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(jī)械化生產(chǎn)等新種質(zhì)；開展與種子質(zhì)量性狀有關(guān)基因的發(fā)掘和種質(zhì)創(chuàng)新，包括休眠特性、耐穗萌、裂穎、抗除草劑基因等。

4.2 關(guān)鍵育種技術(shù)研究

面向不同稻區(qū)多元育種目標(biāo)需求，通過常規(guī)育種與分子技術(shù)結(jié)合，在繼續(xù)提高單產(chǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研發(fā)改善品質(zhì)、增強(qiáng)病蟲害抗性和抗（耐）逆性的育種新技術(shù)；加快低成本高通量分子檢測、分子設(shè)計(jì)育種、基因組編輯、多倍體育種、航天育種、體細(xì)胞變異等技術(shù)的研發(fā)，集成快速高效的多基因（多性狀）聚合育種技術(shù)體系，提高育種效率，整體提升水稻種業(yè)技術(shù)研發(fā)能力。

4.3 突破性新品種培育

開展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、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(qiáng)與生產(chǎn)方式變革相適應(yīng)的直播稻新品種選育和適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的新品種選育；加強(qiáng)在秈粳亞種雜種優(yōu)勢(shì)利用、遠(yuǎn)緣雜交育種中具有重要價(jià)值的親本創(chuàng)制，重點(diǎn)培育適應(yīng)不同稻區(qū)的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種和常規(guī)稻新品種。

4.4 品種測試與試驗(yàn)示范

針對(duì)不同稻區(qū)建立與水稻新品種相適應(yīng)的規(guī)?；瘻y試網(wǎng)點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化測試體系，完善品種測試評(píng)價(jià)指標(biāo)，加強(qiáng)品種特異性、抗病性和抗（耐）逆性鑒定，確保試驗(yàn)獨(dú)立性和規(guī)范性；建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化新品種試驗(yàn)示范基地，開展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、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(zhì)高效種子生產(chǎn)技術(shù)研究，重點(diǎn)解決兩系法雜交稻安全制種和雜交粳稻高產(chǎn)制種技術(shù)難題；開展常規(guī)稻種子高質(zhì)高效擴(kuò)繁技術(shù)研究，重點(diǎn)解決規(guī)?；峒儚?fù)壯技術(shù)難題；加強(qiáng)水稻機(jī)械化制（繁）種技術(shù)體系研究，突破水稻全程機(jī)械化制（繁）種的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸；強(qiáng)化種子生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)基地建設(shè)，建設(shè)常規(guī)稻原種擴(kuò)繁基地和雜交水稻制（繁）種基地。

4.6 種子加工與質(zhì)量控制

開展水稻種子加工關(guān)鍵技術(shù)研究，重點(diǎn)突破種子質(zhì)量精細(xì)分選技術(shù)；改進(jìn)和完善種子DNA指紋檢測技術(shù)以及純度快速精準(zhǔn)測定技術(shù)；加強(qiáng)種子安全儲(chǔ)藏、包衣、物流與質(zhì)量控制技術(shù)研究，研制配套種子加工及檢測設(shè)備；支持種業(yè)企業(yè)加強(qiáng)種子科學(xué)研究，加速種業(yè)品牌建設(shè)。

5 重點(diǎn)任務(wù)

5.1 水稻種質(zhì)資源挖掘與材料創(chuàng)新

鑒定和發(fā)掘水稻產(chǎn)量、品質(zhì)、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(zhì)資源和育種信息共享平臺(tái)；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(qiáng)、耐儲(chǔ)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(guān)鍵基因/QTL的挖掘，開發(fā)實(shí)用分子標(biāo)記；綜合利用分子育種、近遠(yuǎn)緣雜交、航天育種等技術(shù)，創(chuàng)制目標(biāo)性狀突出、產(chǎn)量高、抗性好、米質(zhì)優(yōu)、綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、適應(yīng)性廣、適宜機(jī)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(guān)聯(lián)分析、TILLING、基因定點(diǎn)編輯、SNP標(biāo)記等技術(shù)，發(fā)掘水稻產(chǎn)業(yè)急需性狀關(guān)鍵基因，解析其功能，開展基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)研究，建立基因型-表型生物信息數(shù)據(jù)庫，為種質(zhì)創(chuàng)新和品種選育服務(wù)。

5.3 水稻重要性狀形成的分子基礎(chǔ)

研究闡明水稻產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等重要性狀遺傳機(jī)理、基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、代謝途徑調(diào)控機(jī)制；研究水稻生育期、雄（雌）性不育、育性恢復(fù)、異交結(jié)實(shí)、多倍性、抗（耐）逆性、近遠(yuǎn)緣雜交等生物學(xué)機(jī)制；研究雜種優(yōu)勢(shì)形成的遺傳機(jī)理及分子調(diào)控。

5.4 水稻分子設(shè)計(jì)育種

利用遺傳育種學(xué)、基因組學(xué)和生物信息學(xué)的理論和方法，構(gòu)建分子設(shè)計(jì)育種的理論體系，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)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(shù)，設(shè)計(jì)培育聚合強(qiáng)根系、抗倒伏、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、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(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種創(chuàng)制

挖掘水稻種間、亞種間、優(yōu)勢(shì)群間的雜交種強(qiáng)優(yōu)勢(shì)潛力，攻克亞種間甚至遠(yuǎn)緣種間雜種優(yōu)勢(shì)利用的瓶頸，創(chuàng)新水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用新途徑與新方法，實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)利用領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的重大突破，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適、多抗的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種。

5.6 常規(guī)稻新品種培育

利用復(fù)合定向雜交、輪回選擇、環(huán)境脅迫篩選和基因型鑒定技術(shù)，建立常規(guī)育種和分子育種相結(jié)合的常規(guī)稻高效育種技術(shù)體系，重點(diǎn)培育目標(biāo)性狀突出、適應(yīng)輕簡栽培和機(jī)械化生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病新品種。

5.7 水稻制（繁）種技術(shù)研究

研究高質(zhì)高效水稻種子生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械化制（繁）種技術(shù)、原原種擴(kuò)繁技術(shù)，重點(diǎn)突破兩系雜交稻安全制種、雜交粳稻高產(chǎn)制種和常規(guī)稻原種規(guī)?；峒儚?fù)壯技術(shù)難題；建設(shè)常規(guī)稻原種擴(kuò)繁基地和雜交水稻制（繁）基地；創(chuàng)新水稻種子生產(chǎn)加工和質(zhì)量控制技術(shù)，建立良種質(zhì)量控制體系。

（本刊輯）