小麥良種科技創(chuàng)新規(guī)劃（2016～2020）

小麥是我國人民的主要口糧，中國是世界第一大小麥生產(chǎn)國。為貫徹落實《國務(wù)院關(guān)于加快推進現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》（國發(fā)〔2011〕8號）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），加快小麥種業(yè)健康發(fā)展，制定本規(guī)劃。

1 發(fā)展現(xiàn)狀與需求

1.1 現(xiàn)狀與問題

我國小麥種植區(qū)劃分為10個主要區(qū)域，包括3個春麥區(qū)（東北、北部和西北春麥區(qū)）、5個冬麥區(qū)（北部、黃淮、長江中下游、西南和華南冬麥區(qū)）和2個冬春麥兼播區(qū)（新疆、青藏）。2014年我國小麥播種面積0.2億hm2，總產(chǎn)達到1.16億t。

我國小麥育種取得了舉世矚目的成績，小麥單產(chǎn)比世界平均高58%（2014年），居國際領(lǐng)先水平。小麥單產(chǎn)提高的因素中，優(yōu)良品種的貢獻率達50%以上。小麥育種技術(shù)不斷創(chuàng)新，20世紀50～60年代以系統(tǒng)選育和雜交育種技術(shù)為主，70～80年代細胞工程、遠緣雜交與染色體工程技術(shù)、誘變育種得到應(yīng)用，90年代到本世紀初，輪回選擇育種、分子標記輔助選擇、分子設(shè)計等技術(shù)與雜交育種相結(jié)合，加快了小麥育種進程，為品種產(chǎn)量、綜合抗性、品質(zhì)等水平的提升提供了有效支撐。隨著生命科學的快速發(fā)展，我國完成了小麥A和D 基因組草圖的繪制，克隆了優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病、營養(yǎng)高效等重要性狀基因，對其功能進行了較深入的研究，為我國開展大規(guī)模、系統(tǒng)性的小麥重要性狀形成的分子基礎(chǔ)研究奠定了基礎(chǔ)。

我國小麥種業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，年生產(chǎn)小麥種子約47億kg，實際商品化用量約26億kg，商品化率52%，市場規(guī)模約110億元，占整個種業(yè)市場16%左右的份額。我國小麥種子企業(yè)科研能力逐步提高，自育品種不斷增多。部分企業(yè)建有固定育種站、新品種聯(lián)合測試網(wǎng)點、規(guī)?；N子繁殖基地。

我國小麥育種及種業(yè)發(fā)展主要存在以下問題：（1）資源深度挖掘不夠、評價手段和效率較低，目前栽培小麥只利用了其野生近緣種基因庫中10%～15%的基因資源。（2）育種基礎(chǔ)理論研究滯后，新技術(shù)與育種實踐結(jié)合不緊密，進一步加強相關(guān)基礎(chǔ)研究，加強理論與實踐的結(jié)合，對提升我國小麥育種水平至關(guān)重要。（3）品種類型尚不能滿足新形勢下多元化需求。單產(chǎn)水平與高產(chǎn)國家相比仍有一定差距，高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)、資源高效利用需要進一步協(xié)調(diào)改良，抗旱節(jié)水、養(yǎng)分高效利用、抗病蟲，特別是抗赤霉病等重大病蟲害的品種改良需要進一步加強。（4）小麥種業(yè)科研公共服務(wù)平臺規(guī)模小，精準化表型性狀鑒定技術(shù)，高通量、規(guī)?；N技術(shù)體系以及網(wǎng)絡(luò)化品種測試體系尚未建立。小麥育種小團隊作戰(zhàn)，低水平的重復研究偏多。（5）良種繁育、加工與新品種測試體系亟待改善，種子企業(yè)自主創(chuàng)新能力和生產(chǎn)加工能力相對薄弱。

1.2 趨勢與需求

小麥消費增長幅度明顯快于產(chǎn)量增長，供需矛盾凸現(xiàn)。據(jù)測算，2030年我國小麥的人均需求量為108.3 kg，總需求量達1.736 4億t，需求量增加30%左右。在耕地面積不能增加、水資源匱乏、自然災害頻發(fā)等形勢下，要滿足我國小麥消費需求，保障口糧絕對安全，必須強化種業(yè)科技創(chuàng)新、選育重大品種，突破產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，提升小麥種業(yè)競爭力。

1.2.1 規(guī)模化挖掘優(yōu)異基因成為種質(zhì)資源研究的重點

隨著全球貿(mào)易一體化進程的加快，國際間對農(nóng)業(yè)基因資源的爭奪更加激烈，發(fā)達國家已投入大量資金進行規(guī)模化、高通量發(fā)掘作物優(yōu)異基因資源，其目的就是爭奪作物基因資源的知識產(chǎn)權(quán)，壟斷作物種業(yè)，在未來基因資源開發(fā)的巨大利益中占有更大的份額。

1.2.2 生物技術(shù)與常規(guī)技術(shù)結(jié)合使育種定向、精準化

國際上開始大力發(fā)展和借助定向設(shè)計、現(xiàn)代生物和信息技術(shù)、基因操作技術(shù)等與傳統(tǒng)育種技術(shù)有機結(jié)合促進育種的定向化和精準化。定向育種技術(shù)、定向設(shè)計技術(shù)、基因編輯技術(shù)以及高通量分子鑒定技術(shù)的大力研發(fā)是當前育種技術(shù)研究的主要內(nèi)容和趨勢，亦孕育遺傳育種的第三次技術(shù)突破。

1.2.3 高產(chǎn)與高效、高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的協(xié)調(diào)，應(yīng)對氣候變化等是未來品種育種目標的新要求

工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快，農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，水地旱作和機械化生產(chǎn)方式的發(fā)展，環(huán)境污染認知增強，世界氣候的變化以及生物協(xié)同進化不可逆規(guī)律影響，給小麥育種目標提出了新的需求。除了高產(chǎn)之外，資源高效利用、優(yōu)質(zhì)抗?。钩嗝共〉龋?、抗旱耐寒耐熱等品種選育將成為未來小麥品種選育的必然方向和目標。

1.2.4 育繁推一體化是種業(yè)發(fā)展的大趨勢

隨著國家科技體制改革的發(fā)展，國家科研機構(gòu)集中于種質(zhì)資源、育種材料等種業(yè)的公益性、基礎(chǔ)性研究，大型種業(yè)公司將專注于品種開發(fā)、技術(shù)改良、產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)輸出等應(yīng)用型研究，兩者的銜接融合，實現(xiàn)小麥產(chǎn)業(yè)的利益最大化成為未來發(fā)展的必然趨勢。

2 規(guī)劃思路與原則

2.1 規(guī)劃思路

圍繞國家重大需求，按照現(xiàn)代種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈進行頂層設(shè)計，統(tǒng)籌規(guī)劃，以“種質(zhì)資源研究與新基因發(fā)掘，關(guān)鍵育種技術(shù)研究，突破性新品種創(chuàng)制，品種測試與試驗示范，良種的制（繁）種，種子加工與質(zhì)量控制”六大任務(wù)為重點，以產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品為導向，以發(fā)展高新技術(shù)驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮市場在種業(yè)資源配置中的決定性作用，構(gòu)建中國特色的產(chǎn)學研用緊密合作、科企深度融合，多學科多領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的國家小麥良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)模式，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力，著力解決種業(yè)重大科技和產(chǎn)業(yè)問題，為確保國家糧食安全，提高種業(yè)國際競爭力提供強有力的科技支撐。

2.2 基本原則

2.2.1 堅持種業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)布局

系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)研究的重點任務(wù)，注重基礎(chǔ)性、前瞻性與應(yīng)用性、產(chǎn)業(yè)性科技項目的有機結(jié)合和相互支撐，發(fā)揮科教單位和種業(yè)企業(yè)兩個作用。

2.2.2 堅持品種產(chǎn)業(yè)應(yīng)用導向

著力解決影響或制約小麥生產(chǎn)的關(guān)鍵限制因素，培育突破性小麥新品種并大面積應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

2.2.3 堅持國家需求與市場導向緊密銜接

堅持遵循市場經(jīng)濟規(guī)則，體現(xiàn)國家戰(zhàn)略目標，注重新技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，構(gòu)建新型科企深度合作的小麥育種創(chuàng)新體系，大幅提升種業(yè)創(chuàng)新能力和國際競爭力。

3 規(guī)劃目標

3.1 總體目標

瞄準國際發(fā)展前沿和國家重大需求，充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)和信息技術(shù)研究成果，在規(guī)模化、高通量的評價、篩選種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，加強新技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)分子育種應(yīng)用的突破，解決制約我國小麥育種水平提高的瓶頸問題，為小麥種業(yè)提供技術(shù)支撐。在5～10年內(nèi)，強化小麥高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)、資源高效利用等性狀的協(xié)同改良，培育一批重大突破性新品種。推進小麥種業(yè)的體制改革和機制創(chuàng)新，整合小麥種業(yè)資源，快速提升小麥種業(yè)科技創(chuàng)新能力和企業(yè)競爭力，構(gòu)建科企聯(lián)盟的育繁推一體化現(xiàn)代小麥種業(yè)體系，全面提升我國小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，為國家口糧安全提供科技保障。

3.2 具體目標

3.2.1 基因挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新

鑒定評價麥類種質(zhì)資源6 000份，建成具有國際領(lǐng)先水平的種質(zhì)資源中心；發(fā)掘抗旱、耐鹽堿、抗病蟲、資源高效利用、產(chǎn)量、品質(zhì)等相關(guān)性狀的基因，開發(fā)實用的分子標記并克隆相關(guān)的重要功能基因50個。創(chuàng)制優(yōu)異育種新材料200份以上。

3.2.2 核心技術(shù)

建立精準表型和基因型鑒定體系，完善生物技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合的分子育種技術(shù)體系，實現(xiàn)育種技術(shù)應(yīng)用的新突破。構(gòu)筑科學、高效、公正、現(xiàn)代化的公益性品種測試體系，規(guī)?；挤N生產(chǎn)與繁殖技術(shù)體系，種子檢測技術(shù)體系。建成一批高水平技術(shù)創(chuàng)新平臺和品種培育基地，形成市場導向的種業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈。

3.2.3 品種創(chuàng)制與示范

在5～10年內(nèi)，強化高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)、資源高效利用等性狀的協(xié)同改良，培育一批具有重大突破的小麥新品種，實現(xiàn)主要麥區(qū)品種更新?lián)Q代1次。育成新品種50個，常規(guī)品種單產(chǎn)比現(xiàn)在生產(chǎn)應(yīng)用品種提高3%～5%，雜交種單產(chǎn)提高10%～15%。其中年種植面積66.7萬hm2以上品種3～5個，年種植面積33.3萬hm2以上品種8～10個，年種植面積13.3萬hm2以上品種25～28個。良種示范推廣0.1億hm2。

3.2.4 企業(yè)培育

培育2～3個具有國際競爭力的育繁推一體化現(xiàn)代種業(yè)集團，企業(yè)研發(fā)投入強度達到銷售收入10%以上。

4 主要攻關(guān)方向

4.1 種質(zhì)資源研究與新基因發(fā)掘

開展小麥種質(zhì)資源重要性狀精準鑒定與評價；研究遺傳資源多樣性、生態(tài)適應(yīng)性及進化等，創(chuàng)制具重要應(yīng)用價值的新種質(zhì)；研究小麥基因組變異，鑒定新基因和調(diào)控元件，發(fā)掘高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗蟲、抗逆、資源高效利用等優(yōu)良新基因，解析重要性狀形成的遺傳機理與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

4.2 關(guān)鍵育種技術(shù)研究

重點開展分子標記、全基因組選擇、強優(yōu)勢組合選育、航天誘變、染色體與細胞工程、基因組編輯等育種技術(shù)研究；強化小麥高通量性狀鑒定、評價技術(shù)研究，加快高通量小麥重要功能標記開發(fā)及檢測技術(shù)研究與利用，建立多生態(tài)區(qū)網(wǎng)絡(luò)測試體系，提高育種效率，創(chuàng)制新種質(zhì)，培育新品種（組合）。

4.3 突破性新品種創(chuàng)制

強化高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)、資源高效利用等性狀的協(xié)同改良，培育一批具有重大突破的，滿足市場多樣化需求的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)小麥新品種。加強新技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)分子育種技術(shù)應(yīng)用的突破。

4.4 品種測試與試驗示范

開展品種測試研究，優(yōu)化試點布局，改進試驗技術(shù)，完善試驗手段，提高測試承載能力，提升品種測試的信息化、機械化、智能化水平。建立新品種高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研發(fā)集成與展示基地。

4.5 良種的制（繁）種

開展良種生產(chǎn)與繁殖技術(shù)研究，建設(shè)標準化、規(guī)?；疲ǚ保┓N基地，完善小麥原種生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程，研究二系雜交小麥制種核心技術(shù)。

4.6 種子加工與質(zhì)量控制

強化種子加工與質(zhì)量控制技術(shù)研究，研究制定種子加工與質(zhì)量控制技術(shù)標準；研究種子加工中的烘干、倉儲、包衣等關(guān)鍵技術(shù)問題，建立種子加工技術(shù)體系和技術(shù)規(guī)范。完善全程種子質(zhì)量控制體系，建立種子檢測技術(shù)體系和規(guī)范。

5 重點任務(wù)

5.1 小麥種質(zhì)資源挖掘與材料創(chuàng)新

開展規(guī)?；N質(zhì)資源的基因型和表型精準鑒定，揭示產(chǎn)量、品質(zhì)、水肥高效、理想株型、耐逆、抗病蟲等重要性狀基因的優(yōu)異等位變異及其遺傳效應(yīng)，開發(fā)實用分子標記，搭建高效的種質(zhì)資源和育種信息共享平臺；發(fā)掘具有育種利用價值的優(yōu)異種質(zhì)資源，創(chuàng)制一批超高產(chǎn)、抗病蟲害（尤其是抗赤霉?。⒖鼓嫘裕ǖ勾汉?、干旱、干熱風等）強等急需的新種質(zhì)。拓寬小麥種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)，強化生態(tài)遠緣、遺傳遠緣、地理遠緣品種間和不同雜種優(yōu)勢群間基礎(chǔ)材料的創(chuàng)新，創(chuàng)制優(yōu)異雜交小麥新種質(zhì)。

5.2 小麥功能基因組研究

開展以功能基因組為核心，涵蓋表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組的生物組學研究，揭示關(guān)鍵發(fā)育進程、栽培措施、生物和非生物脅迫因子等因素調(diào)控基因組表達的規(guī)律與機制，規(guī)?；罔b定有重要功能與應(yīng)用前景的基因、蛋白質(zhì)和代謝途徑，明確異源多倍體小麥中不同基因組之間的互作與基因表達改變和性狀表現(xiàn)的關(guān)系，為在全基因組水平上協(xié)調(diào)設(shè)計和改良小麥品種提供理論指導和優(yōu)異資源。

5.3 小麥重要性狀的遺傳解析與分子基礎(chǔ)

針對復雜農(nóng)藝性狀（產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分高效、耐逆、抗病蟲等）開展研究，鑒定出對目標性狀有重要調(diào)控作用的主效基因，深入解析多倍體基因組中重要基因行使功能的遺傳網(wǎng)絡(luò)，挖掘關(guān)鍵不育基因和恢復基因，研究小麥光溫敏雄性不育和恢復性遺傳機理。明確復雜農(nóng)藝性狀變異的分子基礎(chǔ)及其與多倍體小麥進化和馴化的關(guān)系，為小麥遺傳改良提供理論指導和優(yōu)異基因資源。

5.4 小麥分子設(shè)計育種

完善細胞工程、航天生物誘變工程、多基因分子聚合，安全、高效、規(guī)?；幕虿僮髋c基因組編輯等技術(shù)，與常規(guī)育種技術(shù)的緊密結(jié)合，形成多基因組裝技術(shù)體系。構(gòu)建分子設(shè)計育種相關(guān)數(shù)據(jù)庫，研發(fā)相關(guān)育種軟件和模式，提出最佳育種方案，并用于指導育種實踐，培育出突破性小麥新品種（組合）。

5.5 遠緣雜交與分子染色體工程育種

研究高效附加、代換、削減和易位等染色體操作方法和技術(shù)、高效外源染色體片段和基因組準確識別和跟蹤技術(shù)，健全分子染色體工程育種技術(shù)體系；通過遠緣雜交和分子染色體工程等技術(shù)的高效融合，創(chuàng)制高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病蟲、抗穗發(fā)芽等優(yōu)異種質(zhì)，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗赤霉病、兼抗白粉病和條銹病的新品種。

5.6 突破性新品種創(chuàng)制

基于小麥各生態(tài)區(qū)的優(yōu)勢與特點，通過對形態(tài)建成與生理特性的遺傳改良，選育產(chǎn)量水平大幅度提高的超高產(chǎn)小麥新品種；通過對品質(zhì)性狀的遺傳改良，選育符合市場需求的優(yōu)質(zhì)專用小麥新品種；通過對氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收與代謝功能相關(guān)性狀的遺傳改良，選育養(yǎng)分利用效率顯著提高的高效高產(chǎn)小麥新品種；通過對主要病害抗性的遺傳改良，選育多抗高產(chǎn)小麥新品種；通過對水分利用與抗（耐）水分脅迫相關(guān)性狀的遺傳改良，選育節(jié)水抗旱新品種。

5.7 雜種優(yōu)勢機理及強優(yōu)勢小麥雜交種創(chuàng)制

解析小麥雜種優(yōu)勢形成的遺傳及分子基礎(chǔ)。針對不同麥區(qū)的生態(tài)特點和需求，以光溫敏二系法技術(shù)為主體，兼顧三系、化殺等其他途徑，利用小麥生態(tài)遠緣、冬春雜交和遺傳遠緣等模式，開展新型小麥雜種優(yōu)勢群構(gòu)建，配制強優(yōu)勢雜交小麥新組合。通過開展穿梭育種和多生態(tài)區(qū)的聯(lián)合鑒定，篩選適宜不同生態(tài)區(qū)的抗旱節(jié)水、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆廣適、資源高效利用、抗病以及適于中低產(chǎn)區(qū)的強優(yōu)勢小麥雜交種；研究不育系和恢復系鑒定評價技術(shù)，創(chuàng)制農(nóng)藝性狀優(yōu)良、配合力高、開花習性和制種性狀優(yōu)良的不育系和恢復系；研究新型不育系、強優(yōu)勢雜交親本選育技術(shù)和強優(yōu)勢、廣適雜交種組配新模式，進一步完善二系雜交小麥技術(shù)體系。

5.8 規(guī)模化測試平臺建設(shè)

在主要麥區(qū)建立高通量基因型檢測中心，通過深度轉(zhuǎn)錄組測序，明確其在生長發(fā)育關(guān)鍵階段、不同生長環(huán)境中的基因表達特征和差異。應(yīng)用基因組編輯以及基因誘變技術(shù)，開展規(guī)?；蛐揎椇偷任煌蛔凅w定向篩選，建立各種突變體的資源信息庫，并實現(xiàn)資源共享。建立株型與高產(chǎn)生理、抗旱節(jié)水、抗寒（冷）、氮磷鉀高效利用、抗穗發(fā)芽、抗赤霉病、抗葉部及根莖部病害和抗病毒病等重要性狀精準化、規(guī)模化表型鑒定平臺。研究開發(fā)農(nóng)藝性狀采集、小區(qū)播種及測產(chǎn)系統(tǒng)，研發(fā)區(qū)域試驗管理及數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)，構(gòu)建國家品種評測指標數(shù)據(jù)庫。研究雜交種多生態(tài)區(qū)性狀評價技術(shù)和鑒定指標。

5.9 良種繁育和雜交小麥制種

研究常規(guī)小麥“三圃制”原種繁育技術(shù)，形成企業(yè)原種生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程；建立一批規(guī)模化、專業(yè)化良種繁育基地，單個基地0.1萬～0.3萬hm2；完善基地的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè)機械設(shè)備，實現(xiàn)種子生產(chǎn)的規(guī)?；蜋C械化，提高生產(chǎn)用種安全保障能力。研究雜交小麥高效親本繁殖和制種技術(shù)、親本保純及繁育技術(shù)、機械化制種技術(shù)，建立雜交小麥的規(guī)?；咝е品N技術(shù)體系；研究雜交小麥良種生產(chǎn)綜合技術(shù)標準和規(guī)范；創(chuàng)新雜交小麥制（繁）種、生產(chǎn)加工和質(zhì)量控制技術(shù)，建立雜交小麥良種質(zhì)量控制體系。

5.10 種子加工與質(zhì)量控制

開展準確、快速、高通量的種子質(zhì)量和種子活力檢驗檢測技術(shù)研究，建立種子檢測技術(shù)體系和規(guī)范；研究小麥種子倉儲環(huán)境、病原微生物、鼠害和蟲害無公害防控技術(shù)；開展小麥種衣劑成份、輔料及包衣工藝和機械研究，建立種子包衣技術(shù)體系和規(guī)范；開展提高種子活力、精選分級、種傳和土傳病蟲害防控、種子包裝、包裝材料和包裝工藝流程等種子處理、加工工藝關(guān)鍵技術(shù)研究，建立小麥種子加工技術(shù)體系和規(guī)范。研究先進適用種子生產(chǎn)加工設(shè)備。

（本刊輯）