作物品种换代增产30%？遗传育种功不可没！

一、作物品种与遗传育种

1.作物品种

我国是世界上农作物种质资源最丰富的国家之一。为加强农作物种质资源繁殖、鉴定和保存，在全国不同生态区建设国家种质库2座和地方种质库10座，实现了低温、干燥现代化保藏。至1999年底，我国已入国家各种质库（圃）保存的农作物种质资源达35.5万份，其中入国家种质库和长期保存的农作物种质资源31.8万份，居世界第一位。在全国不同生态区还建设了以多年生作物为主要资源圃33个，保存50多种作物分属1026个种（亚种）的品种资源3.7万多份。就主要作物而言，其中水稻50000份，小麦14644份，大麦5000份，玉米14000份，谷子16838份，高梁17072份，甘薯1442份，花生2589份，油菜1374份。

据统计，1949—1998年全国共育成推广41种大田作物新品种5600多个，果树、蔬菜等36种，园艺516个，其中推广面积在100万亩以上的品种有365个。使我国粮、棉、油等主要农作物品种在全国范围内更换4～6次，每次更换一般都增加产量10％～30％，并使产品的品质和作物的抗逆性得到改善。在“十五”期间，我国农业优良品选育与农业生产技术取得更大发展，《农业部重点推广50项农业技术》一书（2001）则是最好总结。

2.油料、纤维作物

大豆、油菜、花生和芝麻是我国四大油料作物，也是植物油脂和蛋白质营养的主要来源。据1985年统计，全国油料种植面积（不含大豆）为17699.7万亩，总产为1578.42万吨，平均亩产89kg。大豆种植面积为11576.6万亩，总产1050.0万吨，单产91kg。50年代，我国大豆的总产量和出口量居世界首位而今退主第三位。2000年的总产量约1300万吨，只占世界的10％；在国际市场竞争中，我们的品质和产量都不占优势了，从大豆的出口国变成了进口国。前些年大豆大面积推广的品种有跃进5号、铁丰18、东农36号、37号、吉林20号、黑龙26等；近些年种植的优良品种有黑河12、黑龙33、齐黄26号、27号、豫豆22号、鲁豆11、黑生101、垦农4号、绥农14、九农22号、东农44、中黄4号等。

在70～80年代，油菜种植良种有西南302、胜利油菜、宁油7号、甘油5号、申油低芥3号、豫油1号、秦油3号等。花生种植良种有鲁花3号、6号、粤油92、红花1号、湘花生1号等。芝麻良种有襄芝2号、中芝8号、冀芝1号等。90年代推出的油菜新品种有皖油14号、湘杂油2号、中油杂1号、川油18号、川油杂2号、杂选一号（贵州）、青油331、宁杂一号、垦油3号等。花生新品有豫花9号、鲁花14号、花育16号、天府13、金花1012（福建）、中花6号、粤油223等。

我国棉花选育种也是很有成效的。自50年代从美国引入岱字棉15等品种，使产量提高15％，绒长品质好。70～80年代，我国自育棉花新品种有沪棉1号、河棉1号、冀棉8号、鲁棉2号、豫棉1号以及中棉所系列品种得到大面积推广和大幅度增产。近些年，棉花优良品种不断推出，如中棉所35、38、39，豫棉15、19、21，冀棉24号、皖棉138、赣棉11号、鄂棉9号，苏棉12号、14号、川棉243、新陆早9号、10号、新海14号、新陆中七号等。目前，新疆为我国新兴棉花主要产区，也已开始选育适合当地抗病高产新品种。如新陆早10号，由新疆兵团石河子棉花研究所选育的早熟、抗病的陆地棉新品种。新海14号是由新疆兵团农一师农业科学研究所选育的长绒棉品种。

3.三大粮食作物

在世界上，水稻是仅次于小麦的第二大粮食作物。稻米却是亚洲各国人民的主要粮食，其生产总面积占世界的89％左右。1996年，全世界水稻收获面积为150758hm²，总产5.623亿吨，平均3.73t/hm²。水稻是我国的主要粮食作物，其播种面积占粮食面积的1/4，产量接近粮食总产的1/2。丁颖（1957）、中国科学院地理研究所（1983）和中国水稻研究所（1988）均对我国稻作区划进行过研究。根据稻作地理环境、耕作制度、品种类型等差异，可将我国划分为6个稻作区以及若干个亚区：①华南湿热双季稻作区；②华中半湿润单、双稻作区；③西南高原湿润单季稻作区；④东北半湿润早熟单季稻作区；⑤华中半湿单季稻作区；⑥西北干燥单季稻作区。

我国水稻栽培历史悠久，经14 C测定，在浙江余姚河姆渡出土的遗物粳籼稻已有6000多年，要比印度早2000年。据20世纪多次调查表明，在我国云南、广东、广西、海南、台湾境内尚有野生稻之分布。就种类而言，有普通野生稻（Ozyza）、药用野生稻（O.o f f icinalis）和疣粒野生稻（O.meyerana）。丁颖（1957）根据稻株形态生理及其对生态环境条件反应的差异，将我国栽培稻种分为籼稻和粳稻两个亚种。每个亚种又分出若干个变种，共分出籼稻、粳稻、晚稻、早稻、中稻、水稻、陆稻、粘稻、糯稻共2个亚种16个变种。他认为：籼稻、晚稻、水稻、粘稻分别是不同演变级别的基本型；粳稻、早稻、中稻、陆稻、糯稻是栽培种长期受不同环境因子作用下演变而成的变异型。这种稻作分类法一直沿用至今天。关于中国栽培稻中籼粳两亚种的起源与发生有过各种观点与争论，这里就不多说了。

水稻的生长习性，除陆稻（旱稻）湿热半干外，都需在水田中生长。水稻是分蘗性作物，具有再生能力，故有再生稻作。水稻栽培管理按照生长发育规律进行，一般分为秧田期、大田生长前期、中期和后期4个阶段，亦叫做育秧期、分蘗期、拔节孕穗期和开花结实期。在不同地区的光温条件下通过肥水促控，构成单位面积的有效穗数、穗大、粒多和千粒重的高产指标。(www.xing528.com)

我国水稻栽培品种，过去大多是高杆、稀植的地方品种，耐瘠薄而产量不高。新中国成立后，开展了水稻高产密植的选种工作。于是，广东省农科所、水稻专家黄耀祥等人选育出半矮秆的广陆矮、广二矮、珍珠矮等品种，由此带动了南方农民矮脚南特号的培育和农垦58的引进培育与推广。

70年代以袁隆平为代表的水稻工作者“三系”杂交稻建立，随后，由于水稻光（温）敏核雄性不育系的发现，通过栽培期的光温调节而建立二系法。每种新培育法的建立与应用推广都能使水稻产量增加15％～20％。目前，水稻工作者在二系法基础上，结合综合栽培技能和生物技术又开始了超级稻的培育。国内超级稻始于20世纪末，从两种不同途径进行，一是基于二系法的杂交优势选育，二是转基因高光效育种。而今中国水稻研究所等单位，已将常规高产育种和生物技术育种结为一体，以期在理论和产量上都有所突破。

中国杂交稻从1976年大面积推广以来，到2003年，已累计种植45亿亩，增收稻谷4亿吨。它还涉及20多国家研究引种杂交稻，增产显著，这是继70年代国际水稻研究中心IR系列矮秆稻的绿色革命以来更大效应的延续。袁隆平主持的超级稻课题，产量在逐步上升，已从亩产800kg到900kg，而小面积已达1000kg。这样高的产量，它的光能利用率已超过3％～4％，在理论上可视为最高极限了。他们最近报道的《超级杂交稻模式株型的光合优势》一文（2006），则集中说明了超级稻高产原理。

“十五”期间农业部提出的主要农产品优良新品种中，水稻新品种有28个，覆盖了主要水稻产量，它们是优早5号、中鉴100、香两优68、嘉早935、中组1号、优166、粤黏、新香优80、山溪占11、Ⅱ优128、新优赣22号、川丰2号，D优68、武运粳7号、辽粳294、辽盐9号、镇稻6号、宝农12、豫粳6号、垦稻8号、中农稻1号、津星1号等。

我国小麦种植面积仅次于水稻，黄淮海地区是小麦最大产区，约占全国的总产量一半，北方的河北、黑龙江也是小麦的集产地。回顾历史，在20世纪50～60年代，中国农科院副院长金善宝和北农大的蔡旭是老一代的著名小麦科学家。金善宝早在30～40年选育的2509（矮立多）和中大2419品种就有过大面积推广。他对我国小麦种类、地理分布、小麦区划和生态型的研究都颇有建树。他主编了《中国小麦品种志》（1964）和《中国小麦品种及其系谱》（1983）。蔡旭在我国小麦杂交育种方面作出了开拓性工作。他从1946年开始，就将国内外4127份小麦品种经过耐寒性试验、抗锈性鉴定，从中选择了100多个品种进行产量比较试验。1950年，小麦条锈病在全国大面积发生，他培育的农大1号和3号对此病具有很强的免疫能力。这两个品种成为北部冬麦水浇地上的抗锈良种。他主持的小麦育种组先后培育出20多个新品，其中农大139、东方红1、2、3号等品种在华北北部地区大面积推广。他对北京市小麦丰产栽培作出过突出的贡献。60年代作者在中科院植物研究所工作，也从事过北京市小麦丰产和矮壮素抗倒伏研究，所用的冬小麦品种为农大183、北京8号和春小麦三联2号。矮北素即CCC，管康林是国内首位参与合成与应用研究者（1965）。

到70～80年代，我国推广小麦良种有南大2419、碧蚂1号、农大183、北京10号及丰抗系列品种。90年代全国评选出了一大批优质专用小麦品种，年面积发展到5000万亩，总产量达到100亿kg。其中郑麦9023为河南省农科院小麦所许为钢主持选育的强筋优质小麦新品种。这是黄淮麦区最早熟的小麦品种，抗病性强，在黄淮麦区、长江中下游麦区平均亩产435.1kg，种植面积居我国当前优质小麦品种首位。

在此，还需提及李振声院士毕生从事小麦遗传与远缘杂交育种的研究成果。李振声开创了小麦与偃麦草远缘杂交育种新领域并育成了“小偃”系列品种。小偃6号已成为我国小麦育种的重要骨干亲本，是北方麦区的两个主要优质源之一，其衍生品种已达79个，累计推种植面积达3亿多亩，增产小麦已超过75亿kg。李振声培育与创建的蓝粒小麦和染色体工程育种新系统，也是一项原创性成果，为小麦染色体工程育种的实用化开辟了一条新路。李振声作为农学家因在小麦遗传育上所作的贡献而获得2006年度国家科学技术奖。他在领奖台上说：“发展农业是一个永恒的主题，我将继续为国家粮食安全和农民增收作出新贡献。”陈宜瑜院士说：“在远缘杂交研究最初的20年里，振声先生面对的不仅是没有成果的寂寞，更有险遭批判的厄运。现在的年轻人总想着快出文章，快出成果，缺的就是这种对科研的执著。”我愿将这两位学者话引入文中。

我国玉米作物良种研究起步较晚，自20世纪70年代有所开展。被推广的选育种，如“中单2号”玉米杂交种，能抗玉米大斑病、小斑病和丝黑穗病，比原有品种增产15％～18％，到1986年全国累计推广1.8亿亩，增产玉米约90亿kg。随之，高蛋白玉米、高油脂玉米和甜玉米等杂交种选育也取得很大成效。所以，“十五”期间农业部对此作了总结，并推出许多新品种。其中，如玉米高油115新品种，由中国农业大学植物遗传育系选育，含油量高达8.8％，超过普通玉米1倍，蛋白质含量为11.3％，而赖氨酸含量为0.33％，都超过普通玉米的10％～30％。在北方玉米区推广亩产稳定在450～650kg。优质蛋白质玉米鲁玉13号，主要用作畜禽饲料；优质蛋白玉米中单9409，抗病性强，为丰产稳产优质饲料玉米，适应性广，适合北方春玉米，黄淮海夏玉米及西南、西北玉米区种植。

“农大108”玉米杂交种是中国农业大学许启凤经过20年选育，研制成功的优质高产玉米新品种，1998年通过全国农作物品种审定，2002年获得国家科技进步一等奖。“农大108”突出特点是稳产性好，适应性广，具有高产、抗倒、抗病、抗旱等特性。从1998年到2001年，“农大108”每年推广种植面积都以1200万亩的速度递增，到2002年，播种面积达4000万亩。“郑单958”是河南省农业科学院于2000年培育成功的被有关专家誉为“划时代跨世纪”的优质高产粮饲兼用型玉米杂交新品种。它的综合性能极为优良，抗倒、抗病性以及稳产适应性俱佳，尤其是高产、超高产性能突出，在国内外处于领先地位。“郑单958”目前种植面积突破5500万亩，又创造了一个农作物新品种推广的奇迹，超过“农大108”成为国内玉米第一主栽品种，也是近年来我国年种植面积最大的作物品种。

此外，在我国南北方种植的玉米品种还有如吉油1号、高油115等高油玉米；黄玫瑰、黄金花、沈爆1号、沪爆1号、豫爆1号等爆玉米；特甜1号、华甜1号、苏甜8号、穗甜1号等甜玉米；鲜糯1号、中糯1号、垦糯1号、苏糯1号等糯玉米；甜芦101、鲁笋玉1号等笋玉米以及辽原1号、墨白1号等贮玉米。

应该说，现代农业新品种的培育愈来愈快，在不断更新。2008年1月农业部已启动国家审定农作物品种退出机制，目前已有近一成的品种（210个）需要退出的作物，涵盖水稻、小麦、玉米、棉花、油菜等主要农作物。同时批准棉花、西红柿、烟草和牵牛花四种转基因作物进入商品化生产，而原有的只有棉花。