胡培松（右）帶領團隊成員田間選種。中國農科院供圖
早稻約占我國水稻總產量的16%~18%，是重要的戰略儲備糧源，對保障糧食安全意義重大。
長江中下游早稻約占全國早稻產量的70%，但該區域早稻生產存在苗期低溫冷害爛秧、生長期短難創高產、高溫逼熟品質差等三大突出技術難題，導致該區域早稻生產效益低、波動大、農民種糧積極性不高。
中國工程院院士、中國農業科學院水稻研究所（以下簡稱水稻所）研究員胡培松帶領團隊，歷經18年攻關，針對上述技術難題和品種專用化、用途多樣化的消費需求，在超高產米粉專用早稻育種種質創制、米粉稻選育技術體系構建和新品種培育方面取得了顯著成效。
創制優良新種質
胡培松告訴《中國科學報》，長江中下游早稻播種季節易遇倒春寒危害，受雙季稻前后茬限制，早稻生育期短、難高產。繼嘉育293、浙733等高產品種推廣應用后，長江中下游地區的早稻單產進入了一段相當長的瓶頸期，難以再上新臺階。
同時，隨著人民生活水平的提高，老百姓直接食用早稻的比例越來越小，早稻的生存空間也越來越窄。“早稻的根本出路在于品種專用化和用途多樣化發展。而米粉作為我國南方傳統美食，深受消費者喜愛，并遠銷歐美及東南亞各國。但長期以來，市場上缺乏優質的專用米粉稻品種。”胡培松說，想要有所突破，急需新的高產基因型進行遺傳補充。
優質米粉加工專用稻需要兼顧高直鏈淀粉含量和長膠稠度，但直鏈淀粉含量和膠稠度存在遺傳連鎖，高直鏈淀粉含量且長膠稠度兼顧的種質材料在當時十分稀缺，進行遺傳改良的物質基礎薄弱、技術難度大。
針對早稻生產現狀和技術難題，胡培松團隊提出芽期、苗期多重低溫耐冷篩選策略，開展協同篩選鑒定，并與嘉興市農業科學研究院合作，將華南超高產品種特青2號的高產基因導入到嘉興市農業科學院育成的早稻材料Z94-207中，構建大分離群體，最終創制出高產基因型、高直鏈淀粉含量且長膠稠度兼顧的米粉專用育種種質嘉育253，成為長江中下游雙季早稻改良骨干親本。
獨創評價體系
有了優良種質，還要突破育種效率低的問題。
水稻所研究員唐紹清介紹，稻米品質評價指標眾多，傳統分析方法程序繁瑣，費時費力。稻米品質指標的準確快速評價，能更好地助推水稻品種選育。
2005年，胡培松團隊聯合國際水稻研究所（IRRI）成立中國—IRRI稻米品質營養聯合研究中心，購置稻米品質分析先進儀器設備，從攻克選擇效率低、費時費力的評價體系著手開展研究。隨后，他們系統創建了稻米直鏈淀粉含量、糊化溫度、膠稠度等關鍵指標的快速評價方法，稻米品質高效評價技術平臺被國內外同行廣泛利用。
“長期以來，米粉專用稻選育一直無明確的具體指標，將直鏈淀粉含量作為主要參考指標，忽視膠稠度、糊化溫度以及淀粉精細結構等對米粉品質的影響的問題。”唐紹清說。
該團隊研究了近300份水稻材料的米粉品質、理化品質與快速粘度分析儀特征值的關系，確立了粘滯性譜中的回生值和崩解值是米粉稻選擇的關鍵參數。
這也是首次將快速粘度分析儀用于糊化溫度和直鏈淀粉含量的定量協同測定。這一獨創的篩選米粉稻技術體系，實現了米粉專用稻品質指標的精準鑒定，使選擇效率提高約20倍，顯著提高了米粉專用早稻育種效率。
當家花旦終育成
一個品種的育成，至少要經過8輪培育；一個好的水稻品種穩定下來，起碼需要6年。“水稻育種研究是一項需要持之以恒的工作。”胡培松表示。
嘉興市農業科學研究院研究員楊堯城常年在海南南繁基地搞科研。他說，早稻選種季節正值高溫天氣，胡培松和團隊成員們早上5點起床去地里，干兩三個小時的活，已經全身濕透。吃個早飯換身干衣服再下田，等再上來時，濕衣服已經變成干衣服，又可以重新穿上。
寒暑交替，每年從杭州到海南，他們像“候鳥”一樣往返、堅守，終于有了回報。
胡培松介紹，利用優良的早稻育種種質嘉育253，與苗期耐寒性好、結實率高的中選181雜交，結合米粉專用早稻篩選評價技術，一代代種植、選擇，最終育成適應性、產量、抗性、加工專用品質等綜合性狀優良的中嘉早17。
中嘉早17在歷次區試和生產試驗中均表現為增產幅度大、高產、穩產、抗病；整精米率高達66.7%，比一般秈稻高15個百分點；直鏈淀粉含量高、膠稠度長，其生產的直條米粉和濕米粉加工品質優良、斷條率低，干米粉烹飪損失率低。
“用中嘉早17加工出來的米粉彈性好、不斷條、不糊湯，而且也不會因為湯汁浸泡而漲糊，具有極優的米粉加工特性。”楊堯城說。
為早秈稻多用途開辟新途徑
中嘉早17憑著“好加工”，尤其是適合米粉加工的特性優勢，顯著提升了商品價值，迅速風靡南方稻區。湖南、江西等地加價收購，用于米粉生產，提高了農民種糧積極性。
2009年通過國家審定后，中嘉早17在長江中下游65個縣市機插、拋秧、直播、移栽等多種栽培模式均表現高產穩產。2010年被原農業部認定為超級稻品種，2010年至2016年連續七年被推薦為主導品種。
2013年起，中嘉早17連續5年成為全國推廣面積最大的秈稻品種。2015年其應用面積達1028萬畝，是1991年來唯一單年應用超千萬畝的早稻品種，約占長江中下游早稻面積的20%，成為南方秈稻區名副其實的“當家花旦”。
至2019年底，中嘉早17在全國已累計推廣6532萬畝，增產稻谷21.3億公斤，農民增收55.26億元。
同時，中嘉早17和嘉育253作為親本材料被廣泛利用。唐紹清說，不完全統計，已有30個衍生早稻品種通過審定，衍生品種推廣3573萬畝，社會經濟效益顯著。該成果解決了米粉加工優質專用糧的原料短缺問題，為我國早秈稻多用途開辟了新途徑。
胡培松說，在未來的研究中，他的團隊將研究重心繼續放在“吃得好”“吃得安全”上，選育個性化、功能性、綠色優質好品種，把科研成果寫到祖國大地上，為口糧絕對安全保駕護航。
