我在非洲培养超级杂交稻

咱们好，我是徐建龙，来自我国农业科学院作物科学研讨所。今日，十分侥幸能与咱们共享我的水稻育种之路，以及咱们团队在非洲做的一些作业。

关于水稻育种，咱们肯定都知道袁隆平先生和他培养的杂交水稻。我想先跟咱们讲一讲，为什么水稻育种作业很重要。

水稻是全球近一半人口的主食，在我国更是有65%的人以大米为主食，因而水稻关于我国粮食安全来说至关重要。

最近华北特别是河南呈现高温干旱，南边呈现了暴雨和冰雹，极点气候越来越频发，洪水、旱灾都会严重影响粮食的产值。

依据研讨猜测，到2030年我国粮食消费量将抵达1.6万亿斤。这个局势对咱们的农业出产提出了更高要求。

那怎样才干进步粮食产值呢？耕地面积现已很难再增加了，能用的化肥也根本上都用了，但还有一个环节，也便是育种环节将能持续发挥作用。从育种阶段进步作物的产值和质量，使它更高产、更抗病、更能抗击恶劣的气候条件，这便是咱们团队做的首要作业。

方才我提到了袁隆平先生的杂交水稻，咱们团队选用的方法跟袁隆平先生有一些差异，咱们做的叫水稻分子育种。

什么是分子育种，我是怎样走上这条路途的呢？这还得从三十多年前讲起。

我的水稻分子育种之路

1990年，我硕士结业分配到浙江省农业科学院，首要从事水稻惯例育种作业。惯例育种是经过不同种类之间杂交，进而在杂交子孙中选育新种类的进程。

先科普一下，咱们一般看到的性状如穗子巨细，谷粒色彩等都是受基因操控的，基因看不到摸不着，但基因表现出来的性状咱们能够丈量和挑选。惯例育种便是在育种集体所表现出来的各种性状中，挑选对咱们有利的、优异的性状。

惯例育种方法除了杂交，还有诱变，包含物理、化学和航天诱变，便是改动水稻种子所在的环境，诱导它的基因发生变化，把这些种子种下去，再从中挑选优异的子孙培养种子。

可是惯例育种存在显着的缺点，比方杂交之后发生哪些性状的变异，只能等种子种下去成长之后才干调查到；诱变会发生哪些基因改动也相同不行控。所以有人戏称惯例育种不是一门科学而是一门艺术，只可意会不行言传。

上世纪90年代末，跟着DNA分子技能的开展，呈现了一种新的育种方法，分子育种。那分子育种是什么呢？

前面说了，咱们曾经都是靠调查穗子的巨细、谷粒色彩等这些表现出来的性状来挑选水稻的优异基因的。

现在咱们能够先剖析促进水稻表现出某种性状的基因，然后经过分子育种技能直接针对性状的基因进行挑选，进而把各种优异性状的基因聚合起来，再结合惯例育种的方法培养出具有这些优异性状的种子。

相关于惯例育种依据表型挑选来说，分子育种在挑选功率和精准度方面具有显着的优势。咱们能够在水稻处于幼苗期，乃至是在种子阶段就检测水稻是否具有某种优异基因，而不必比及它长大，比及性状表现出来之后再调查。

90年代末，分子育种这项新技能才刚刚呈现，我其时就留意到了它的巨大潜力，所以我在1997年又考入浙江大学读了水稻生物技能方向的博士，博士结业后又到菲律宾世界水稻研讨所做了两年水稻分子育种的博士后。

2003年我回到国内，在我国农业科学院作物科学研讨所敞开了水稻分子育种之旅。

上世纪90年代，咱们国家在粮食出产上面对的首要问题是要处理全国公民的温饱，所以在杂交稻根底上，袁隆平先生又提出了超级稻概念，要在产值上再上一个新台阶。现在超级稻在实验条件下的亩产现已打破1千公斤，奠定了我国水稻育种科研在世界上的领先地位。

这些年来，为了进步水稻产值，咱们使用了许多的化肥和农药，尽管水稻取得了高产，但毕竟也造成了环境污染。化肥农药排到了江河里，病虫也对农药有了抗药性。现在咱们处理了温饱之后，逐渐开端注重环境和健康，着重农业的可持续开展，不能再以损坏环境为价值。

所以，现在在袁先生提出的超级稻根底上，咱们正在攻关绿色超级稻。所谓绿色，便是尽量少施化肥，少打农药，节省水资源，抗病抗虫，让水稻既高产又好吃。

我在回国作业之后一向在参与全球水稻分子育种作业，便是从全球的水稻种质资源中发掘优异基因来改进水稻的产值、质量和抗逆性，取得了许多打破。

最近这些年咱们培养和协作培养了多个优质高产水稻种类，包含“绥粳18”“吉粳809”“春两优华占”“春9两优30”等等，这些种类抗病、抗倒并且产值高，在农户那里得到了许多好评。

“绥粳18”和“吉粳809”首要是在黑龙江和吉林推行培养。2017年“绥粳18”培养面积超过了1000万亩，成为我国单个种类年推行面积最大的种类。

咱们国家的水稻种类许多，单个种类的培养面积一般不会太大，现在在南边单个种类年培养100万亩就算是大种类了。

为非洲培养绿色超级稻

比尔·盖茨先生一向十分重视非洲的贫穷和粮食安全，想使用我国在水稻育种上的技能和成功阅历协助非洲的农业出产。

2007年他拜访我国，找到了咱们实验室，咱们团队其时做了个陈述，跟他一同交流了咱们的作业作用和阅历。

其时盖茨先生还很正式地问咱们，愿不愿意把我国的绿色超级稻种类和育种技能应用到非洲，协助处理非洲公民的温饱问题？咱们以为任务荣耀，当即表示同意。

水稻是非洲的主粮之一，并且近年培养面积占比越来越高，可是粮食缺口依然很大，比方尼日利亚每年大概有60%的大米要依托进口。

非洲受气候变化的影响很大，农业根底差，水稻种类培养和推行技能落后，也就相当于咱们国家上世纪七八十年代的水平。

2008年，咱们和盖茨基金会协作的“为亚洲和非洲资源瘠薄区域培养绿色超级稻”项目就正式启动了。

这个项目的方针便是，量体裁衣地培养出合适在亚洲和非洲资源瘠薄区域培养的高产优质的绿色超级稻种类。服务的国家包含亚洲的印度尼西亚、巴基斯坦、孟加拉等，还有非洲的尼日利亚、马里、莫桑比克等，一共有18个国家。

在非洲，咱们首先是把在我国培养成功的优异水稻种类带到当地试种。试种阶段我去过一次坦桑尼亚调查，发现他们那里根本没有像样的农业根底设施，种水稻完全是靠天吃饭，假如天不下雨就没有灌溉用水；别的他们也很缺农药化肥，农药化肥大多靠国外进口，所以价格天然就比较贵。

在种类试种演示期间，咱们也下到田间地头，去辅导农户们怎样培养水稻，包含在水稻不同成长时节怎样灌水、上肥和喷药等特别详细的技能。

这张图是咱们给农户们“上课”，一般咱们和农户一同先到现场观摩水稻，解说种类的特征特性，再回到这个棚子里，给农户们逐个回答问题。

由于非洲跟我国的土壤和气候条件差异很大，咱们拿过去100个种类试种，或许毕竟只要一二个种类能成功。

试种之后，咱们也和非洲国家的农科院协作，把从我国带去的种类和当地的水稻种类杂交，教当地的技能专家学会培养绿色超级稻种类，还有杂交稻制种和培养技能，让他们有自己造血的才能。

非洲本地稻种也有一些优势，比方它的抗逆性强。世界上的培养稻分两种，一种是亚洲来源的，另一种是非洲来源的。非洲的气候条件相对比较恶劣，高温高湿，病虫害也多，所以在这个环境中生存下来的水稻的抗逆性就比较好，耐高温、抗病虫，可是产值却上不去；而咱们亚洲稻种的产值很高，抗逆性相对较差，跟非洲稻种能构成优势互补。

下面这张图便是我跟当地的育种作业者一同在田地里，教他们怎样选配组合以及选种。非洲的农业科技水平相对落后，许多遗传育种的根本原理他们也不太清楚，所以咱们要先给他们解说，然后带他们到水稻现场教他们。

他们都听得十分仔细，从他们的目光中看得出来很想学，他们也特别期望能亲自到我国来学习。

这个项目进行了10年，咱们累计引种了5816份优异水稻种类和品系在亚非方针国家试种和挑选，育成和协作育成79个绿超稻经过种类审定或注册，推行面积达612万公顷，协助农人增收14亿美元，还为亚非国家培养了58名研讨生，举行各类训练班50次，训练4000人次。

经过审定的绿色超级稻种类有多好？

2013年，飓风“海燕”登陆菲律宾，菲律宾当地的水稻简直全军覆没，颗粒无收。

咱们与菲律宾世界水稻所协作培养的绿色超级稻在遭受飓风后又阅历干旱，但很快恢复过来。正常情况下绿色超级稻每公顷能产出七吨多稻谷，飓风过境后，每公顷依然有两三吨产值。

咱们的绿色超级稻抗旱耐涝又高产。经过这件事，菲律宾政府当即决议大面积敏捷推行绿色超级稻。

协助非洲树立种业供销系统

咱们的这个项目在亚洲几个国家取得的作用比在非洲更好，一方面是由于非洲的农业根底设施比较差，别的一方面，尽管咱们培养了许多合适当地培养的新种类，可是在非洲很难落得了地，许多小农户拿不到种子。

比方尼日利亚政府会从大的种业公司购买稻种，免费送给各大农场，但小农户偏僻且涣散，很难享用这个方针，他们只能自己每年留种。而他们的稻种是老种类，一年年下来，就越种越杂，产值也就越来越低。所以要想方法，让咱们的绿色超级稻能真实抵达小农户的手里。

2021年9月，咱们与盖茨基金会敞开了“协助西非国家树立水稻种业系统”项目，从上游育种、制繁种到下流种子推行、营销，构成完好的链路，推动西非国家水稻种业系统的建造。

咱们首先在西非国家试点，在尼日利亚和马里树立水稻高产演示区。咱们先是租借培养面积较大、有地域代表性的农田，一边培养咱们培养的绿色超级稻，一边种当地培养面积最大的种类，一致管理。

等稻谷成熟后，咱们约请周边的农户现场观摩，当着他们的面收成两种稻谷，现场测产。成果显现咱们的杂交稻种类能增产50%以上，农户们一会儿就被震慑了。

现场咱们还免费发放种子，但凡受邀前来的农户，咱们每家送两斤，让他们回去试种。这样一来，农户们的积极性就更高了。

当然，光是在演示区送种子是不行持续的，政府派发的种子仍是到不了最需求的小农户手中，所以咱们还正着手帮他们树立种业系统。

咱们我国现已有这样一个完好的种业推行系统，从省市县到城镇都有各级的种子代理商，咱们想把这个形式量体裁衣推行到非洲。

在非洲的许多国家都有我国的种业公司，咱们让他们参与到这个项目中来，再联合西非国家农业部门、种业公司一同树立稻种供销系统。

咱们在西非国家的市级、县级、乡级设置经销商，让他们自下而上地计算每年每个种类需求收购的种子量，然后由我国公司一致制繁种，再把高质量的种子经过各级经销商毕竟送抵达涣散的小农户手中，让他们真实能够培养高产优质水稻并取得增产的作用。这样才算走完了非洲水稻出产的毕竟一公里。

别的，把种子送到小农户手中之后，还有一个问题。即便是同一水稻种类，由于水肥条件和管理水平的差异，在实验田和在农户田里种出来的成果也不相同。一个种类在实验田里能够增产50%，实践上到农户手里或许只增产20%。

农业是一个系统工程，要进步产值，需求水、肥、药和培养技能的配套。假如非洲当地政府在农业根底设施方面能有更多的投入，咱们再把好的种类和技能带过去辅导他们，那就事半功倍了。

任何作业的成功内因是要害，外因毕竟仍是要经过内因起作用，树立种业系统这个作业也相同，需求当地政府支撑。

咱们想象以点带面，把成功阅历逐渐向方针国家的全国范围推行，但由于非洲国家短少经费，当地的农业部门在种业系统建造方面参与得少，咱们毕竟能做的作业也比较有限。

“协助西非国家树立水稻种业系统”一期项目为期2年，本年4月份完毕了，尽管受到了疫情的影响，咱们也做出了一些成果。

咱们验证了绿色超级稻在西非气候条件下的增产作用，比方咱们的绿色超级杂交稻比当地对照种类能增产50%以上，惯例稻能增产20%～30%以上，别的在推动杂交稻属地化制种方面也做了不少作业。

一起，咱们也正在与尼日利亚、马里等国家的科研单位协作培养新种类，现在咱们又有一些新的预兆组合在参与方针国家的种类审定实验。尽管咱们协助西非国家培养绿色超级稻和树立种子系统的作业做了十多年，但实践上咱们在非洲的作业也还远远没有完毕。

中非互利协作共赢

十多年来，咱们把许多好的种质资源和育种、出产阅历带到非洲，期望能协助非洲农业增产，提前处理他们的温饱问题。咱们多年投入这项作业，完全是出于一种任务感。

我国现已走过了这个阶段，咱们不期望非洲重复我国的老路，防止走以献身环境为价值的路子。十分有意思的是，非洲尽管很穷，可是他们的环境保护意识很强，很注重人与环境的调和共处。

在这十多年的作业中，其实也不只是咱们单方面地协助非洲，非洲也为咱们贡献了许多重要的种质资源。

比方，咱们从非洲稻种资源中发现并克隆了水稻耐高温基因、抗螟虫基因，这些基因正好能处理亚洲培养稻的抗逆性差的问题。

水稻开花假如遇到35度以上的持续高温，一般种类花粉就散不开，就不能完结正常地受精，对产值影响很大。因而，使用来自非洲稻种资源的耐高温基因，来改进我国水稻种类的耐高温性就十分重要了。

别的咱们现在培养的水稻种类是不抗螟虫的，包含二化螟和稻纵卷叶螟等，曾经要经过转基因，从微生物中转BT基因到水稻中，这个基因在水稻中表达后虫子吃了就会被杀死，但惋惜的是转基因水稻现在在国内还不答应推行。

走运的是，咱们从非洲和东南亚稻种资源中意外判定到二份抗螟虫资源，现在咱们已成功克隆了这两个抗螟虫基因。将这两个抗螟虫基因导入到推行种类培养出抗螟虫水稻种类，这样就能够不打或少打农药了。

现在这两个抗螟虫基因现已被国内一家闻名头部上市种业公司看中，未来很快会开宣布抗螟虫水稻新种类。所以咱们和非洲的协作是优势互补，互利互惠。

由于疫情，前几年去非洲次数少了，到了那里也由于安全原因没能多触摸更多的小农户。本年下半年我预备再去一趟非洲，多做一些调查，期望能把协助西非树立种业系统这个作业持续推动下去。

谢谢咱们！

本讲演来自“从不同的过去到一起的未来”主题讲演特别场，讲演嘉宾：徐建龙，策划：恒宇啊，编排：大凯，内容依据现场讲演与讲稿归纳收拾