摘要:以農業部公開發布的權威文件數據為依據,從國審水稻品種選育、超級稻品種選育和水稻推廣主導品種育種3個層面,對我國“十一五”水稻育種態勢進行了分析。結果表明,我國水稻育種以雜交稻、秈稻為主的格局進一步加強,國審水稻品種中雜交稻品種數占總數的77.43%,其中又以三系雜交稻占統治地位,秈型水稻品種占66.32%;水稻育種優勢區域呈現加快發展態勢,江蘇、浙江、湖南、四川、廣東、遼寧、安徽等省份,已成為我國水稻育種的優勢大省;水稻育種主體的總體格局正在發生重大變化,種子企業選育的國審水稻品種數占全國總數的33.0%,首次成為國審水稻品種選育的第一創新主體;以商業化育種為主的時代即將到來,以企業為主體的商業化育種進程將大幅提速,一個充滿活力的水稻商業化育種時代的來臨值得期待。
關鍵詞:水稻;育種;特點;趨勢
中圖分類號:S511;S330 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)24-5017-04
Analysis on Chinese Rice Breeding Situation during Eleventh Five-year
ZHANG Juna,HUANG Qi-zhenb,JIAO Chun-haia
(a. Department of Science and Technology; b. Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology Research,
Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064,China)
Abstract: Based on the authoritative data published by Ministry of Agriculture, the rice breeding situation of the Eleventh Five-year plan was analyzed from three aspects, national audit rice breeding, super rice breeding and leading rice cultivars breeding. The results showed that the dominant position of hybrid rice and indica rice of rice breeding was further strengthened as 77.43% of hybrid rice was found in national audit rice breeding; three-line rice occupied the leading place in hybrid rice; indica rice cultivars accounted for 66.32%. Acceleration of development in superior rice breeding region has appeared; provinces including Jiangsu,Zhejiang,Hunan,Sichuan,Guangdong,Liaoning and Anhui had become ascendant provinces of rice breeding. The whole structure of rice breeding was undergoing significant changes. The national audit rice cultivars came from breeding companies contributed to 33.0%, it was the first time that companies were the majority innovation source in the national audit rice breeding. The preriod of commercial breeding is coming; the process of companies leaded breeding will accelerate extraordinarily; and an age of vibrant commercial rice breeding is worth expecting.
Key words: rice; breeding; characteristics; trend
水稻是最重要的糧食作物之一。專家預計,到2030年,我國糧食需求相比2009年將凈增1.5億~1.9億t,比目前的單產水平提高28%以上[1]。水稻生產在我國糧食安全中占有舉足輕重的地位,其中雜交水稻作出了重要的貢獻[2]。全世界有113個國家種植水稻[3],世界雜交水稻的種植絕大部分集中在中國,目前,中國雜交水稻的種植面積約為1 667萬hm2。截至2009年,中國以外國家的雜交水稻推廣面積約為300萬hm2 [4]。農業生物技術革新對大幅提高農產品總量,使我國傳統農業向現代農業轉型具有決定性作用。截至2009年底,全球已有25個國家批準了24種轉基因作物的商業化應用。而我國的轉基因技術目前主要廣泛應用在棉花種植上,轉基因棉花的比例約為70%[5]。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》中確定了未來15年力爭取得突破的16個重大科技專項,而轉基因專項則是農業領域惟一一個重大科技專項。截至2009年底,我國批準發放了轉基因棉花、番茄、矮牽牛、甜椒、番木瓜、水稻、玉米等植物的安全證書[6]。2009年12月農業部正式向轉基因抗蟲水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”品種頒發了“實用轉基因生物安全證書(生產應用)”,這是一個具有里程碑意義的決定。
1 數據來源和研究方法
該文分析采用的數據均取自農業部公開發布的重要文件:①國審水稻品種信息來源于中華人民共和國農業部公告第794號、第844號、第928號、第1072號、第1243號、第1453號6個文件公布的2006~2010年5年通過的國家審定水稻品種288個;②超級稻品種信息來源于農業部農科教發[2005]2號、農辦科[2006]36號、農辦科[2007]23號、農辦科[2009]10號、農辦科[2010]02號、農辦科[2011]10號6個文件公布的6批確認的超級稻品種83個;③水稻主導品種信息來源于農業部辦公廳農辦科[2006]10號、農辦科[2007]2號、農辦科[2008]14號、農辦科[2009]3號、農辦科[2010]14號5個文件公布的2006~2010年5年水稻主導品種83個(次)。
該文分析采用的歸類法為:①同一品種由多家育種單位完成的,按第一完成單位統計;②種子企業有多個分支機構的,按該單位總部的單位性質和地域進行統計。
該次分析通過分類統計,主要從國審水稻品種、超級稻品種和水稻推廣主導品種3個層面,對近年我國水稻育種的品種類別、育種單位類別、育種優勢地域分布等進行了系統分析,以期從中發現我國水稻育種的特點和發展趨勢。
2 結果與分析
2.1 國審水稻品種——潛在比較優勢品種育種分析
2.1.1 品種類別分析 我國2006~2010年5年公布通過國家審定的水稻品種共288個。各年份通過國家審定的水稻品種如圖1所示。
從育種方式來看,我國5年內水稻研究以雜交育種占主導地位,選育品種數占總數的77.43%,其中又以三系雜交稻為主,占61.46%,兩系雜交稻僅占15.97%。而常規稻育種則主要以粳型常規稻為主,選育品種數占總數的19.44%。
從品種米質特性來看,我國水稻研究中秈型育種占主導地位,選育品種數占總數的66.32%,其中秈型三系雜交稻品種占47.57%。
2.1.2 育種優勢地域分布分析 “十一五”期間,我國共有23個省(市、區)擁有了國審水稻品種,主要分布在華中稻區、華南稻區、西南稻區和北方稻區,華中稻區以湖南、浙江、江蘇、安徽4省育種優勢明顯突出,4省育成品種數分別居全國第1、3、4、6位,占全國總數的39.24%。福建、廣東兩省繼續在華南稻區保持傳統的育種優勢。四川省由于其獨特的地域優勢,水稻育種實力明顯高于該區其他省份。天津、遼寧、吉林育成品種數分別居全國第5、8、10位,成為北方稻區育種科研的領先者。
2.1.3 育種單位類別分析 科研單位和高等院校長期以來一直是我國作物育種工作的主體,然而,“十一五”期間這一格局發生了重大變化,種子企業的育種工作異軍突起,發展勢頭令人欣慰(圖3)。
中國農業科學院的水稻育種主要有水稻研究所和作物科學研究所,兩所育成品種數占全國總數的6.9%。
省級農業科學院系統在水稻育種方面仍保持有較強的群體優勢,育成品種數占全國總數的31.9%,為我國第二大水稻育種群體。5年內,共有19家省級農業科學院取得國審水稻品種,育成7個以上品種的有江蘇、天津、湖南、廣東、四川、遼寧、福建7個省(市),分別列全國省(市)級農業科學院系統的第1~7位。
其他地方科研單位的水稻育種工作亦有不俗表現,育成品種數占全國總數的17.0%,主要包括一些地市級農業科學院(所)和農墾系統的科研單位。
高等院校育種地位有下滑趨勢,育成品種數占全國總數的10.4%。僅有12所高校取得國審水稻品種,其中,四川農業大學和湖南農業大學均取得新品種7個,南京農業大學和沈陽農業大學各取得新品種3個。
以個人名義育成的水稻品種只有2個,僅占總數的0.7%。
種子企業育成品種數占全國總數的33.0%,取代省級農業科學院成為全國水稻育種第一大群體。全國共有47家企業取得了國審水稻品種,育種實力較強的有:袁隆平農業高科技股份有限公司育成9個、湖南亞華種業科學研究院7個、安徽荃銀高科種業股份有限公司7個、德農正成種業有限公司6個、天津市豐美種業科技有限公司6個、四川省嘉陵農作物品種研究中心5個、江西省種子公司5個、天津市原種場5個、合肥豐樂種業股份有限公司4個、湖南懷化奧譜隆作物育種工程研究所3個。
2.2 超級稻品種——超高產品種育種分析
超級稻品種(含組合,下同)是指采用理想株型塑造與雜種優勢利用相結合的技術路線等途徑育成的產量潛力大、配套超高產栽培技術后比現有水稻品種在產量上有大幅度提高并兼顧品質與抗性的水稻新品種。
農業部于1996年啟動了“中國超級稻研究計劃”。從2005年超級稻的認定工作開始至今,我國已認定6批92個超級稻品種,剔除9個取消超級稻資格的品種,目前實際冠名的超級稻示范推廣品種共83個,其分布見圖4。
全國共有16個省份育成有超級稻品種,排前9位的分別是:江蘇育成13個、浙江11個、湖南8個、四川8個、廣東7個、江西7個、福建5個、遼寧5個、安徽4個。
在育成的83個超級稻品種中,省級農業科學院系統顯示出強大的實力,育成品種數占總數的近一半,且集中在13家省級農業科學院,最具實力的為江蘇(8個)、廣東(6個)、福建(5個)、湖南(4個)等省級農業科學院。
高校系統中只有7所大學育成超級稻品種,其中四川農業大學育成5個,沈陽農業大學3個,南京農業大學2個,江西農業大學2個。
種子企業的超級稻育種的集中度更高,只有分布在5個省份的7家種子企業育成有超級稻品種,實力最強的是袁隆平農業高科技股份有限公司和合肥豐樂種業股份有限公司2家上市公司。
2.3 水稻推廣主導品種——市場優勢品種育種分析
2006~2010年5年間,農業部公布了5批83個水稻推廣主導品種,剔除部分品種的多年度入選,實際品種數為52個,其選育單位分布情況見圖5。
中國水稻研究所有5個品種、5次入選,占入選品種總數的9.6%。
省級農業科學院系統有10家省級農業科學院的27個品種、50次入選,占入選品種總數的51.9%。其中,廣東省農業科學院有5個品種、12次入選;湖南省農業科學院有5個品種、8次入選;福建省農業科學院有4個品種、5次入選;遼寧省農業科學院有3個品種、6次入選;江蘇省農業科學院有3個品種、5次入選。
其他地方科研單位有6所科研單位的7個品種、9次入選,占入選品種總數的13.5%。
高校系統有5所大學的6個品種、6次入選,占入選品種總數的11.5%。
種子企業6家公司的7個品種、13次入選,占入選品種總數的13.5%。
從入選品種的頻率來看,廣東省農業科學院的博優998、吉林省農業科學院的吉粳88均連續5年入選。廣東省農業科學院的天優998、湖南省農業科學院的金優207、黑龍江省農業科學院的龍粳14、合肥豐樂種業股份有限公司的豐兩優香一號4品種[7]4次入選。徐稻3號、遼星1號、Q優6號3品種3次入選。Ⅱ優航1號、遼星9號、墾稻12、金優974、內香2550 5品種2次入選。
3 我國水稻育種的特點和發展趨勢
通過上述3個層面的分析,可以看出我國水稻育種有以下特點和發展趨勢。
3.1 以雜交稻、秈稻為主的格局進一步加強
國審水稻品種中,雜交稻品種數占總數的77.43%,其中又以三系雜交稻占統治地位,三系雜交稻品種數占總數的61.46%。充分說明雜交水稻的雜種優勢十分明顯,遠非常規稻所能比擬,因而具有旺盛的生命力和更廣闊的發展前景。而二系雜交稻所占比重不大,一定程度說明我國在二系稻親本選育和強優勢配組方面還需進一步加強。
我國秈型水稻品種仍占總數的66.32%,一是說明我國大多數育種家仍以高產育種為第一目標,二是說明我國育種家仍未找到克服高產與優質這對矛盾的有效途徑和方法。
3.2 水稻育種優勢區域呈現加快發展態勢
我國水稻育種“南秈北粳”的總體格局日益凸現。我國南方稻區形成了華中、華南和西南3個區域性水稻育種中心,無論從國審水稻品種選育,還是從超級稻、水稻推廣主導品種育種看,江蘇、浙江、湖南、四川、廣東、遼寧、安徽等省份,已成為我國水稻育種的優勢大省。
3.3 水稻育種主體的總體格局正在發生重大變化
省級農業科學院系統所選育的超級稻品種數占全國總數的49.4%,入選的水稻推廣主導品種數占全國總數的51.9%,均遠遠高于其他研究主體,表明省級農業科學院系統在高端品種選育方面,仍占有明顯的技術積淀和資源優勢。但在國審水稻品種選育中,種子企業表現出了較強的后發優勢,所選育的國審水稻品種數占全國總數的33.0%,略高于省級農業科學院系統的31.9%,首次成為國審水稻品種選育的第一創新主體。
3.4 以商業化育種為主的時代即將到來
盡管我國目前水稻育種的投資主體仍以政府投資為主,盡管我國種子企業、個人所選育的國審水稻品種數目前只占全國總數的33.7%,但隨著我國2011年4月出臺的《國務院關于加快推進現代農作物種業發展的意見》(國發[2011]8號)的全面貫徹實施,隨著我國種業新政的穩步推進,加強科企聯合促進種業創新成為趨勢[8],有理由相信,以企業為主體的商業化育種進程將大幅提速,一個充滿活力的水稻商業化育種時代的來臨值得期待。
參考文獻:
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