江苏南京：破解水稻“密码”，让更多人“吃饱更吃好”

中国工程院院士、水稻分子遗传与育种专家万建民团队扎根南京助推乡村振兴

江苏南京：破解水稻“密码”，让更多人“吃饱更吃好”

编者按

今年，是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年，是全面推进乡村振兴、建设农业强国、推进农业农村现代化的关键之年。新时代、新阶段，南京如何立足市情实际，全面推进乡村振兴？即日起，南京市农业农村局联合南报融媒体推出“乡村振兴调研行”栏目，围绕产业、人才、文化、生态、组织振兴五大板块，聚焦扎根乡村创新创业的人物故事，展现中国式现代化南京实践的精彩“三农”篇章。

□ 南京日报/紫金山新闻记者 杜莹 通讯员 江玲 刘世家

周五搭乘最晚的航班来南京，周日再搭乘最晚的航班回北京……在中国工程院院士万建民的日程表中，似乎并不存在“双休日”的概念。每次来南京，他不是在南京农业大学辅导学生课题，就是到南农大土桥水稻实验基地指导育种。

“已经习惯了，这20多年，只要条件允许，我都会在周末回到南京。”11月6日上午，记者在南京农业大学见到万建民时，他正忙着和团队交流指导多个课题的最新进展，当天下午他又要赶回北京。

行程虽然忙碌，却让万建民感到充实和高兴，“团队专心水稻分子遗传与育种，从2000年的3个人发展到如今100多人，初心和目标始终不变，就是为保障国家粮食安全作出应有贡献。”

破解水稻杂种不育“密码”

万建民的“水稻情结”或许可以追溯到中学时代每月分到手的7.5公斤全国粮票，“那时候很少吃到米饭，能吃饱就是最大的幸福。”彼时，他就下定决心，“长大后要学农，让更多人吃饱肚子。”

大学毕业后，万建民继续在南京农业大学攻读硕士学位，1991年进入日本京都大学水稻育种实验室攻读博士学位。1999年4月，万建民回国到南京农业大学，正式组建研发团队，并牵头建立土桥水稻育种实验基地及南繁基地，保障水稻种质资源鉴定、基础研究、新品种选育、栽培示范等研究。

在水稻界，有一个困扰专家多年的难题——籼稻有比较好的耐热性，抗病抗虫，粳稻有比较好的耐寒性，品质也较好，但二者之间存在生殖隔离。万建民介绍，与籼籼杂交水稻相比，籼粳杂交水稻可进一步提高单产15%至30%，但会出现花粉不育、小穗结实率低、子粒不饱满等杂种不育现象。

为破解这一难题，万建民团队在全基因组层面寻找引起这种杂种不育的“罪魁祸首”，最终“锁定”了其中一个效应最大的基因位点。分析发现，该位点由一对独特的基因组成，它们成对出现，其作用就如“破坏者”和“守卫者”，前者能对所有花粉产生伤害作用，引起花粉的败育；后者能阻止前者基因的伤害作用，使花粉正常发育。

研究团队进一步详细解析了“破坏者”基因和“守卫者”基因在细胞内部具体作用的分子机制，首次从分子层面阐明了水稻杂种不育的机理，实现了该领域里程碑式的突破，相关成果于今年发表在国际权威学术期刊《细胞》。至此，继2013年、2018年在《自然》《科学》杂志发布研究成果后，万建民团队已实现在三大顶尖期刊均发表成果的“大满贯”。

土桥基地育成粳稻新品种18个

随着水稻杂种不育机理的阐明，优质基因被陆续发现，万建民团队加速将这些科研成果应用到新品种水稻培育中，让水稻高产又好吃。

8日上午，位于南京市江宁区淳化街道的南农大土桥水稻实验基地的500亩稻田一片金黄，数十个戴着草帽、肤色黝黑的人正在田间查看水稻长势、观察相应性状。他们便是由万建民领衔的水稻遗传育种团队，包括10多名教授以及硕博士在内共100多人。

走进稻田，记者发现这里被划分成了亲本区、分离群体区、株系区、展示区等，形成俄罗斯方块似的水稻迷宫。定睛细看，田里每株水稻都标注着“身份码”——品种（系）编号。取下套在水稻上的牛皮纸袋，能看到上面详细记载着水稻的亲本信息。

在这个水稻基地，每年都有成千上万个不同的水稻品种等待鉴别，经过层层筛选脱颖而出的水稻才能拥有专属“姓名”。最近这段时间，大部分团队成员都“泡”在基地，收获种子，测量穗长、每穗总粒数、每穗实粒数，计算结实率，检测出米率、垩白度和直链淀粉含量等稻米品质指标，为接下来的南繁做准备。

“水稻育种要花大量时间在田里观察筛选，还要对大量数据进行分析。选亲本杂交、分离群体、选单株、区试、品种审定、推广，这一系列过程下来，一般要花上10年时间。”万建民说。

从原先92亩土地到如今500多亩稻田，20年来，万建民团队已在土桥基地育成粳稻新品种18个、籼稻新组合6个，创制新材料数以千计。其中宁粳1号、宁粳3号、宁粳4号、宁粳7号、宁香粳9号等被农业农村部确认为超级稻品种，2020年推出的宁香粳9号在国家优质粳稻食味品质鉴评中连续获得金奖第一名、第二名。

立足南京助力乡村产业振兴

院士走进田头，撑起现代农业，也有力助推乡村产业振兴。记者了解到，依托南农大土桥水稻育种基地，宁香粳9号等一批优质水稻品种第一时间在南京落地试种，并得到大面积的推广应用，为南京粮食增产、农民增收作出了突出贡献。

目前，宁香粳9号仅在淳化街道的种植面积就已超过2万亩，平均亩产量达650公斤以上。靠着这一“明星品种”和万建民团队的技术指导，当地大力发展优质稻米产业，擦亮“土桥牌”珍珠米“金字招牌”，带动农民增收致富。如今，土桥精品大米每公斤售价高的达到24元，是市面上普通大米的3—4倍，还未上市就被预订一空。

回首与南京40多年的缘分，万建民感慨良多，他表示：“南京的大学很多，科教文化的基础和底蕴比较好，政府对农业生产特别对粮食安全非常重视，多方位支持水稻新品种选育、试验示范推广等工作，这给了团队很大的底气。”

乡村振兴，人才先行。近年来，南京积极发挥科技创新的引领驱动作用，着力提高人才助力乡村振兴的下沉率和渗透率，将人才和科技资源配置到乡村振兴重点领域和薄弱环节，推进科技创新精准赋能乡村振兴。截至目前，全市已建成国家及省市科研平台80余个，打造先进农业技术应用示范场景50多个，集聚院士团队近10个、高新技术企业60余家，集成输出数十项创新科技和产品。全市累计建设4个现代农业产业技术创新团队、34个现代农业产业技术体系科技示范基地、123个产学研合作示范基地、200多个“四新”推广示范基地，12家企业入选省级优势特色种苗中心。

微访谈

记者：一个水稻新品种问世要经历哪些环节，难点在哪？

万建民：水稻育种是一项周期漫长的工程，将分子育种与常规育种相结合，能加速培育速度，但发掘优异基因，平均需要搜集上万份资源，要耗费大量的人力、物力和时长。从找到亲本，到进行杂交、一代代筛选，再到区试和生产性试验，一般需要10年左右的时间。为了加快育种周期，每年冬天团队会到海南的南繁基地播种种子，等成熟后再将其带回南京繁殖下一代种子，运气好的话，能够缩短一半的育种时间。

记者：水稻新品种除了追求产量，还要关注哪些问题？

万建民：随着人们生活水平的提高，百姓不光是要吃得饱，更希望能吃得好、吃得健康。以宁香粳9号为例，除了具有高产、抗病性和抗倒性等优势，稻米外观品质好，米粒透明有光泽，同时还带有香味基因，使得大米吃起来香味浓郁独特，口感软韧有弹性，很受欢迎。这几年，我们还选育出适宜糖尿病、肾脏病病人食用的低蛋白品种和适宜高血压病人食用的富含GABA（γ-氨基丁酸）的品种，为吃出健康提供了可能。

记者：围绕水稻分子遗传与育种，助力乡村振兴，您和团队下一步还有哪些计划？

万建民：我们将持续关注与水稻产量品质、抗性养分高效利用相关的重要基因，挖掘这些优异基因，解析它的功能，同时利用BT（基因编辑、全基因组选择等生物技术）+IT（大数据、人工智能等现代信息技术）高效农业生物育种技术，培育更多适合南京、适合江苏和长江中下游地区的，老百姓喜欢的优质水稻品种，同时兼顾产量抗性，为保障国家粮食安全、助力乡村振兴作出应有贡献。