超級雜交稻的培育需要基因工程的加盟

袁隆平，趙炳然

（湖南雜交水稻研究中心，湖南 長沙 410125）

1 利用遠緣有利基因是培育超級雜交稻的主要技術路線

雜交水稻在生產上大面積應用，年推廣面積約1600萬hm2（2億4千萬畝），為解決我國糧食安全問題發揮了重要作用。有關部門預測到2030年糧食單產要在現有基礎上再增加40%以上，單位面積糧食產量的大幅度提高依賴于科技創新與突破，培育超級雜交稻是實現這種創新突破最有效的手段之一。

我國超級雜交稻的研究取得了較好的進展和成績，2000年實現每667 m2產量700kg的第一期目標，第二期每667 m2產量800kg的產量指標比計劃提前一年在2004年達標，當前正在進行每667 m2產量900kg的第三期超級雜交稻的攻關研究。

第一、二期超級雜交稻的培育成功是基于形態改良和亞種間雜種優勢利用為主的常規育種技術。要在每667 m2產量800kg的高平臺上取得水稻育種的新突破，在塑造理想株型材料、充分利用亞種間雜種優勢的基礎上，必需從生理機能上增強水稻吸收光能、營養及抵抗病蟲、高溫等不利環境的能力。面對如何從生理上突破水稻光能利用率等關鍵瓶頸問題常規技術迄今收效甚微。

因此，只有在進一步挖掘栽培稻種潛力的同時，轉移栽培水稻中不存在的遠緣物種有利基因，以拓寬資源利用范圍，才能實現新的突破。而利用遠緣物種創制水稻新種質，必須采用基因工程等分子育種技術。

2 基因工程技術培育超級雜交稻的研究

近年我們從多方面開展了轉基因水稻研究，以研創既具有優良“體型”又具有更強“生理”優勢的稻種，為未來培育出產量潛力不斷提升的超級雜交稻提供科技儲備。

為進一步提高水稻吸收、利用光能的能力，我們正在開展把安全可食的玉米或具有營養保健功能的藻類生物的高光效基因轉移到受體水稻中等多個方面的科學探索。如與香港中文大學等單位合作，已經將來自玉米的PEPC、PPDK及NADP-ME等光合酶基因導入到幾個雜交水稻親本品系，轉基因植株的單葉光合效率得到提高，產量性狀也發生了明顯改變，正在對研究中發現的一些現象、問題進行進一步研究。

目前水稻分子生物學和現代分子生物技術發展迅猛，隨著水稻結構基因組研究的完成，以及功能基因組研究的不斷深入，越來越多的遠緣有利基因將得以發掘和利用，基因工程技術在水稻遺傳育種中的巨大潛力將得到越來越多的顯現，轉基因水稻在生產上的大面積應用只是時間問題。

3 基因工程等分子育種技術必須與常規育種技術有機結合

如前所述，基因工程等分子育種技術具有第三期產量潛力的廣適型，在強優勢超級雜交稻的研究中即將發揮其作用。但是水稻分子育種技術，包括基因工程技術的應用只有落實到優良的植株形態和強大的雜種優勢上，才能獲得良好的效果。在超級雜交稻的培育過程中，常規育種和基因工程專業人才等各種技術人才的密切配合與聯合攻關，至關重要。

基因工程等分子技術的加盟，能夠促進遠緣物種的利用，意味著擁有新式武器，使未來的育種可能達到更高目的。但基因工程與傳統育種技術不存在取代關系，基因工程技術與常規雜交技術不能相互替換，基因（或DNA分子）操作必需建立在植株個體和群體操作的基礎之上，沒有游離于常規水稻和雜交水稻之外的“轉基因水稻”。“基因型選擇”不能取代“表現型選擇”，分子標記輔助選擇是對“表現型選擇”的輔助，即使是在實施“基因型選擇”時也不應該忽視育種基本規律、育種經驗的作用。注重原有優勢并解決好基因工程等高新技術與常規生物育種技術的結合問題，是我們與國際生物技術產業競爭的關鍵。

作為應用科學研究工作者，我們非常贊同引進、采用一切先進的技術來解決水稻育種研究中長期懸而未決的問題，使有關研究取得新突破。對基因工程等新技術在水稻和其他生物改良中的作用，以及對人類的影響，我們的態度是開放的、樂觀的。但我們反對片面夸大基因工程等新技術的重要性，忽視其他生物技術的作用，以及對國際新技術的一味跟蹤和照搬等傾向和做法，何況任何新技術，包括基因工程技術，都不可能是十全十美的，在技術上都可能存在一些不足與局限。為我所用、造福于民是基本原則，這與在發揚中醫國粹的同時，也利用現代西醫救死扶傷，是一樣的道理。

同時，我們也反對將轉基因作物安全性這一科學問題復雜化，甚至“妖魔化”。我們認為，針對轉基因植物的生態安全與轉基因食品安全性問題進行深入的研究與科學地評價是十分必要的。在水稻等糧食作物的轉基因研究中，從一開始，就應該從安全性角度對基因的來源、轉基因技術和轉基因產品進行謹慎考慮、選擇和鑒定，使轉基因水稻不僅為保障我國水稻種業、產業與糧食安全作貢獻，也做到培育的轉基因水稻符合廣大人民的消費心理需求與飲食習慣，同時符合人類生存與發展的需要。

（農業部網）