水稻良种科技创新规划（2016～2020）

水稻良种科技创新规划（2016～2020）

民以食为天，食以稻为先，水稻种业关乎国家粮食安全。为贯彻落实《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》（国发〔2011〕8号）和《国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》（国办发〔2013〕109号），制定本规划。

1 发展现状与需求

1.1 现状与问题

我国水稻生产以秦岭淮河一线为界呈“南籼北粳”分布，形成了东北稻区、北方稻区、长江下游稻区、长江中游稻区、西南稻区、华南稻区等六大稻区的生产格局。2014年，我国水稻种植面积0.3亿hm2，其中籼稻0.2亿hm2、粳稻0.1亿hm2；常规稻0.1亿hm2、杂交稻0.2亿hm2。水稻良种覆盖率达96%以上，对水稻增产贡献率超过43%；全国水稻种子市值为190亿元，占种业市场规模的21%，其中杂交水稻种子市值为149亿元。

我国水稻育种科技和应用整体处于国际先进水平，部分领先。先后取得了矮化育种、三系杂交水稻和两系杂交水稻及超级稻等数次育种技术与成果突破，推动了水稻种业快速发展。随着现代生物技术的发展，克隆了控制水稻产量、抗性、品质以及耐逆等重要性状的一系列基因，通过分子标记辅助育种技术育成一批在生产上广泛应用的新品种。几代育种家培育的水稻新品种和研发的新技术，特别是杂交水稻的发明及生产应用，为我国水稻实现持续增产做出了重要贡献。据不完全统计，目前全国有157家水稻主要育种科研院校和220家具有经营许可证的水稻种子企业，有骨干育种专家4 000余人，每年育成约400个水稻新品种并应用于生产，杂交水稻种子商品化率为100%，常规水稻种子商品化率为64.8%。

然而，随着社会经济的发展和生产方式的改变，以单纯高产为主要创新目标的水稻育种模式已不能适应现代种业发展的新要求。主要问题：一是基础研究与新品种培育脱节，资源收集与种质创新脱节，突破性育种技术和关键育种材料缺乏；二是品种选育组织方式落后，低水平重复使得育成品种同质化问题严重；三是缺少适应机械化、轻简化栽培的品种，有效应对气候变化和日趋严重的稻作逆境的品种和技术储备不足；四是国内大多数水稻种业企业规模小，研发力量薄弱，商业化育种技术体系尚未成形，经营、技术和人才等水平距现代种业要求相差甚远。

1.2 趋势与需求

粮食安全始终是关系到我国社会稳定和经济发展的战略问题，保障粮食安全始终是发展现代农业的首要任务。按照我国稻谷消费量增长率预测，到2025年，要保障我国口粮安全，就必须守住水稻生产2亿t的基线。因此，必须高度重视水稻良种科技的自主创新能力提升，争夺产品和技术制高点，保障我国种业安全。

1.2.1 科企合作是培育企业成为种业创新主体的主要途径

随着全球一体化进程的不断加快，跨国种业公司的资金和高端技术逐步进入我国种业市场，种业科技创新发展步伐加快。强化高校、科研院所与种业企业在人才、技术和种质资源上的交流与合作，通过产学研协同攻关，加快培育育繁推一体化种业企业，推进商业化育种体系构建，使国内企业成为种业科技创新主体。

1.2.2 种质创新是满足品种多元化需求的重要基础

随着市场需求拓展和生产方式改变，品种需求呈现多元化趋势。在高产、优质、多抗育种目标的基础上，培育适宜机械化、轻简化生产和机械化制繁种的新品种以及绿色增产、特种稻等逐渐成为水稻育种发展的趋势。种质创新必须围绕品种多元化需求，重视具有重大应用前景的育种材料创制。

1.2.3 分子育种逐渐成为良种创制的重要方向

在育种技术创新方面，以分子标记辅助选择、全基因组选择和分子设计技术等为代表的现代生物育种技术，在解决水稻近缘和远缘物种有利基因的应用方面提供了重要技术手段，促进了物种间遗传信息的交流与利用，已成为水稻育种发展的必然方向。

2 规划思路与原则

2.1 规划思路

按照“国发〔2011〕8号”和“国办发〔2013〕109号”文件的整体规划和要求，围绕“夯实研究基础、突破前沿技术、创制重大产品、培育新兴产业、引领现代农业”的总体思路，以发展现代水稻产业、保障国家粮食安全和促进农民增收为目标，针对不同稻区、不同生产方式，深入开展种质创新、基因发掘、育种新技术等公益性基础性研究，逐步建立商业化育种技术体系，使企业成为育种创新主体，加强科企合作，形成产学研一体的协同攻关模式，推进产业化，确保国家粮食安全。

2.2 基本原则

坚持原始创新，强化公益性基础研究。鼓励科研院所和高等院校加强水稻公益性基础研究，系统规划研究重点和内容，加快研发适应现代水稻种业发展的新方法、新技术、新材料，不断提升我国水稻科技创新能力。

坚持科企合作，突出商业化育种主体。促进产学研紧密结合，建立以企业为主体的商业化育种新机制，鼓励“育繁推一体化”种业企业加大科研投入，选育丰产优质多抗广适的水稻新品种，加速水稻良种产业化。

坚持统筹规划，促进全产业协调发展。不同生态区水稻育种攻关目标各有侧重，杂交稻与常规稻并重、籼稻与粳稻兼顾、多种技术路线并行、不同类型品种统筹，促进水稻产业全面协调发展。

3 规划目标

3.1 总体目标

围绕新形势下国家粮食安全战略目标的总体要求，以高产优质、环境友好、轻简高效、适宜机械化的水稻新品种选育为重点，建立主体明确、分工合理、产学研紧密结合的国家水稻良种重大科研联合攻关新机制，初步建成以企业为主体的商业化育种技术体系，创新育种方法、技术，创制一批突破性新材料、新品种。到2020年使我国水稻良种产业整体达到国际领先水平，保障水稻产业持续健康发展。

3.2 具体目标

种质创新：发掘和定位水稻重要性状基因80个以上，开发重要性状分子标记150个以上；创制优异育种新材料200份以上。

核心技术：在育种方法、基因发掘、种质创新、品种测试、良种繁育、种子加工贮藏与质量控制等关键环节，形成一批种业关键核心技术，建成一批高水平共性技术创新平台和品种培育基地，基本形成市场导向的种业技术创新链。

品种创制：创制高产优质、环境友好、高抗广适、适宜轻简栽培和机械化生产的水稻重大新品种280个以上。

品种产业化：示范推广良种0.1亿hm2，良种增产贡献率达到50%以上；确保杂交水稻种子商品化率保持100%，常规水稻种子商品化率达到80%以上。

企业培育：培育3～5个具有国际竞争力的育繁推一体化现代种业集团，企业研发投入强度达到销售收入10%以上，力争1个进入世界种业前10强。

4 主要攻关方向

4.1 优异基因发掘与种质资源创新

建立种质资源精确鉴定平台，开展水稻种质资源深度评价；强化种质资源管理和知识产权保护，搭建高效的育种信息平台，实现种质资源共享；从水稻地方品种、野生稻及近缘物种中发掘重要性状功能基因；创制超高产、优质、抗（耐）逆、抗倒伏、抗病虫、高异交率、节水抗旱、养分高效利用、耐储藏、镉低积累、再生稻、长粒粳稻、多倍体水稻、特种稻、育性安全、适于机械化生产等新种质；开展与种子质量性状有关基因的发掘和种质创新，包括休眠特性、耐穗萌、裂颖、抗除草剂基因等。

4.2 关键育种技术研究

面向不同稻区多元育种目标需求，通过常规育种与分子技术结合，在继续提高单产的基础上，重点研发改善品质、增强病虫害抗性和抗（耐）逆性的育种新技术；加快低成本高通量分子检测、分子设计育种、基因组编辑、多倍体育种、航天育种、体细胞变异等技术的研发，集成快速高效的多基因（多性状）聚合育种技术体系，提高育种效率，整体提升水稻种业技术研发能力。

4.3 突破性新品种培育

开展高产、优质、多抗、广适、养分高效利用、环境友好、重金属低积累、营养健康的突破性新品种培育；加强与生产方式变革相适应的直播稻新品种选育和适应机械化生产的新品种选育；加强在籼粳亚种杂种优势利用、远缘杂交育种中具有重要价值的亲本创制，重点培育适应不同稻区的强优势杂交种和常规稻新品种。

4.4 品种测试与试验示范

针对不同稻区建立与水稻新品种相适应的规模化测试网点及标准化测试体系，完善品种测试评价指标，加强品种特异性、抗病性和抗（耐）逆性鉴定，确保试验独立性和规范性；建设标准化、规模化新品种试验示范基地，开展高产、优质、特种稻等新品种示范。

4.5 良种的制（繁）种

开展杂交水稻高质高效种子生产技术研究，重点解决两系法杂交稻安全制种和杂交粳稻高产制种技术难题；开展常规稻种子高质高效扩繁技术研究，重点解决规模化提纯复壮技术难题；加强水稻机械化制（繁）种技术体系研究，突破水稻全程机械化制（繁）种的关键技术瓶颈；强化种子生产标准基地建设，建设常规稻原种扩繁基地和杂交水稻制（繁）种基地。

4.6 种子加工与质量控制

开展水稻种子加工关键技术研究，重点突破种子质量精细分选技术；改进和完善种子DNA指纹检测技术以及纯度快速精准测定技术；加强种子安全储藏、包衣、物流与质量控制技术研究，研制配套种子加工及检测设备；支持种业企业加强种子科学研究，加速种业品牌建设。

5 重点任务

5.1 水稻种质资源挖掘与材料创新

鉴定和发掘水稻产量、品质、抗性、株型、生育期等重要性状基因的优异等位变异，搭建高效的种质资源和育种信息共享平台；开展抗病虫、高异交、高配合力、耐高低温、高光效、抗倒伏、节水抗旱、耐盐碱、重金属低积累、再生力强、耐储藏、耐穗萌、养分高效利用、育性安全、抗除草剂、营养健康等关键基因/QTL的挖掘，开发实用分子标记；综合利用分子育种、近远缘杂交、航天育种等技术，创制目标性状突出、产量高、抗性好、米质优、综合农艺性状优良、适应性广、适宜机械化作业新材料。

5.2 水稻功能基因组研究

通过全基因组扫描、高通量测序、关联分析、TILLING、基因定点编辑、SNP标记等技术，发掘水稻产业急需性状关键基因，解析其功能，开展基因组学、蛋白质组学和代谢组学研究，建立基因型-表型生物信息数据库，为种质创新和品种选育服务。

5.3 水稻重要性状形成的分子基础

研究阐明水稻产量、品质、抗性等重要性状遗传机理、基因表达调控网络、代谢途径调控机制；研究水稻生育期、雄（雌）性不育、育性恢复、异交结实、多倍性、抗（耐）逆性、近远缘杂交等生物学机制；研究杂种优势形成的遗传机理及分子调控。

5.4 水稻分子设计育种

利用遗传育种学、基因组学和生物信息学的理论和方法，构建分子设计育种的理论体系，实现目标基因的高效重组。通过全基因组选择、基因组编辑等分子育种技术，设计培育聚合强根系、抗倒伏、高产、优质、抗病虫、抗（耐）逆、氮磷高效等优良性状基因的新材料、新品种。

5.5 水稻强优势杂交种创制

挖掘水稻种间、亚种间、优势群间的杂交种强优势潜力，攻克亚种间甚至远缘种间杂种优势利用的瓶颈，创新水稻杂种优势利用新途径与新方法，实现杂种优势利用领域关键核心技术的重大突破，培育高产、优质、广适、多抗的强优势杂交种。

5.6 常规稻新品种培育

利用复合定向杂交、轮回选择、环境胁迫筛选和基因型鉴定技术，建立常规育种和分子育种相结合的常规稻高效育种技术体系，重点培育目标性状突出、适应轻简栽培和机械化生产的优质高产抗病新品种。

5.7 水稻制（繁）种技术研究

研究高质高效水稻种子生产技术、机械化制（繁）种技术、原原种扩繁技术，重点突破两系杂交稻安全制种、杂交粳稻高产制种和常规稻原种规模化提纯复壮技术难题；建设常规稻原种扩繁基地和杂交水稻制（繁）基地；创新水稻种子生产加工和质量控制技术，建立良种质量控制体系。

（本刊辑）