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基地探秘④ | 丰收在即！快来瞧瞧“硬核”南农大土桥水稻实验基地
Harvest
又是一年丰收时，
稻田内外分外忙。
在第4个中国农民丰收节到来之际，
小编来到了距南农大卫岗校区30公里外的
南农大土桥水稻实验基地
这里可来头不小，
培育了宁粳系列水稻新品种，曾经摘得国家科技进步一等奖和国家科技发明二等奖。
这里不仅是作物遗传与种质创新国家重点实验室和农业农村部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室的水稻育种基地，2020年南京水稻种质资源国家野外科学观测研究站也落地于此。
探访土桥，
走近由中国工程院院士万建民教授领衔的
南京农业大学水稻遗传育种专家团队，
他们戴着草帽、肤色黝黑，
倾注精力最多的，
不是自己的孩子，而是田里的稻子。
他们数十年如一日，
深耕育种、醉心稻田，
在水稻田里选“美”、选“强”、选“个性”
不断选育优质、高产、多抗、广适的水稻品种，
让百姓“吃得饱”、“吃得好”、“吃得健康”！
水稻也要“相亲”吗？
2003年，南京农业大学土桥水稻试验基地开工建设。
基地主要定位于：种质资源的保护收集、基础研究的“大田验证”、关键育种材料的创制、水稻重要性状的鉴定等。
10多名教授带领着包含硕博士在内100多名成员的团队，承担着国家级重点研发项目、国家转基因重大专项等40项课题。黝黑的皮肤是土桥基地水稻育种人的共同特征，当他们带着大帽檐的草帽往稻田里一站，恐怕没有人能将他们与当地农民区分开。
与农民不同的是，这群教授满嘴都是“品种、组合、品系、株系”……
虽然外行听得一头雾水，他们却个个乐在其中。
与一般的水稻农场不同，到了秋收时节，这里便形成跟俄罗斯方块相似的水稻迷宫。
每年5月是南京地区水稻的种植期，在播种前两个月，育种专家们便开始构思、预测未来的育种趋势，以规划今年的育种方案。要在浩如烟海的水稻品种中，选出两个有他们心仪性状的亲本。团队刘喜教授级高级实验师一行带着小编穿过一片稻田，在一片水稻丛中停住。他伸手拿开原本套在一株水稻上的牛皮纸袋介绍，这是他今年的育种方案之一，他打算培育一种抗虫又高产的水稻，这些性状既有质量性状又有数量性状，父母本的组合用记号笔被他详细记在牛皮纸上以便区分。
杂交育种最精细程序是给水稻“绣花”——先用剪刀剪颖、剪开颖壳，再去掉花药，母本水稻的每一粒的花药都要去除干净，接下来就是授上心仪对象的花粉了。授粉最佳时间是每年暑假期间的上午11点至下午1点，这是一天中太阳最毒的时候。无论是教授还是学生，都要跟着水稻的脾气来。
就这样，原本靠自交繁衍的水稻打破了“近亲结婚”的桎梏，在育种专家的牵线搭桥下，和“性格”更互补的对象走到一起，而他们的后代，也会继承他们的优点，在这片土地继续繁衍。
“水稻迷宫”的背后
“
1个品种的培育至少要花上10年。
”
团队刘世家研究员说。
选亲本杂交、分离群体、选单株、小区测试、品种审定、推广，这一系列过程下来，顺利的话就要花上10年。
在得到杂交F1代种子后，一场真正的育种拉锯战开始了。
和色泽鲜艳、形状多样的豌豆相比，水稻没有那么明显的外观特征，大部分稻子在成熟时期只有两种颜色，是绿色的叶子和黄色的稻穗。然而，每年，都有几千个不同的水稻品种和组合等待鉴别，想要区分水稻品种只能用最“笨”的办法——做记号。
不过，育种家们还是想出了一套方法。首先，他们根据基地面积和分布，将水稻分为亲本区、分离群体区、株系区、鉴定品比区、展示区。
他们首先将水稻分为固定面积的小区，每个小区种植不同的水稻，用写着水稻品种（系）编号的牌子插进潮湿的泥土中定下了水稻种植行。不过，要如何让水稻整齐地种植在里面呢？
刘喜找到了一张前不久拍摄的照片。图中，一根绳子格外引人注意。在插秧的时候，十几名工人戴着草帽、穿着雨鞋并排站在灌了水的稻田中，由绳子两端的工人拉紧绳子，在每个标识行距处停下，绳子上做好了一定距离的标志，每位工人只要把稻秧插在每个标志下方即可。
近几十年来，育种家的 “同行”们发明了形形色色的农业机械解放了农民的双手，在广褒的稻田，播种机、联合收割机油门一脚踩到底便能完成任务，但对于这种品种多、规模小的育种试验，还是得靠人工精细化种植。
虽然多数不用亲自栽秧，但育种家的注意力却不敢有一丝松懈——他们要盯紧工人手里的秧苗，在种完一个小区后及时更换秧苗品种，如果工人稍不注意把一个品种的水稻插到另一片地里，就会造成难以估量的育种偏差。
F1代结出的种子会参与下一轮播种，结出F2代种子，F2代种子也会在下一个秋天结出F3代种子……经过一代又一代的自交，杂合的水稻会逐渐趋于纯合，那些不符合要求的水稻品种会被留在地里，只有那些暂时符合条件的水稻才会被收割，由此，便形成了水稻迷宫。这样的选拔会一直继续下去。
长江中下游的水稻种植区延续着一年一熟的耕作模式，每代种子的繁殖都要经历一年的时间，这意味着要育成一个成熟的品种，至少要花费六七年的时间，十年磨一剑更是一种常态。
为了加快育种周期，每年冬天，水稻遗传育种团队就像候鸟一般，带着秋天收获的种子来到位于海南的南繁基地播种下一个世代的水稻，待海南的水稻成熟后，再将其带回南京繁殖下一代种子，周而复始，年年不断，运气好的话，能够缩短一半的育种时间，虽然5年时间依旧漫长，却是育种路上前进的一大步。
良种是“考”出来的
三月选亲本，五月播种，六月移栽，八月做杂交，十月收种，剩下的半年，土地休息了，人也能一起休息吗？
答案是否定的。
经过田间的选择，首先要进行测产，产量符合要求的材料，要进行考种，就是测定穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等性状，计算结实率，还要进行米质检测，包括碾米品质（出米率等）、外观品质（垩白度等）、理化品质（直链淀粉含量、胶稠度等），各方面符合要求的还要进行食味品尝，只有综合性状优良且食味佳的材料才能进入品比以及以后的申报区域试验。
基地品米现场
“江山代有良种出，各领风骚二十年”——良种是“考”出来的！
这就不得不提在去年新成立的南京水稻种质资源国家野外科学观测研究站。该研究站以“固定品种，连续观测”为特色。在成立初期，他们选出从50年代到当下跨度近70年的600多份种质资源进行长期观测。观测站站长、团队王益华教授介绍，当下的气候和种植条件比原来复杂，外来病害、极端天气层出不穷，设立这个研究站的目的，就是要看看这些被市场“认可”的品种是否能在气候和环境的变化中依然保持“优越性”，结合每年的气象数据，分析环境变化对水稻分蘖、株高、生育期、外观的影响，发现这些水稻的产量和品质变化的秘密，发现更多能在逆境下顽强生长的弹性品种。
顶着“两头”的硬核基地
南农大土桥水稻实验基地之所以硬核，是因为这里的育种家们一直顶着“两头”：一头贴着地，风吹日晒地在田里“摸爬滚打”，攒的一副“选美”好眼力；另一头顶着天，田里的品种带回实验室，借助现代生物技术辅助育种，练得一手“绣花功夫”。
“
表型技术和分子育种技术的发展，将大大推动育种进程。
”
团队刘裕强教授介绍。
带回实验室检测的品种
基地内研究生们的实验样品
精准表型数据的获取是优异种质资源发掘和优良品种培育的前提。主要依赖人工的传统表型数据获取方法，费事、费力、效率低下而基于人工智能的作物表型组学可以通过图像获取及识别等技术，实现作物主要农艺性状的高通量、精准获取，大大提高表型选择的效率和准确性。
“
从“吃饱”到“吃好”再到“吃得健康”
”
借助基础研究，南京农业大学水稻遗传育种团队还选育出适宜糖尿病、肾脏病病人食用的低蛋白品种、适宜高血压病人食用的富含GABA的品种，为吃出健康提供了可能。利用挖掘的抗褐飞虱基因，正在选育抗褐飞虱水稻新品种，为少打农药甚至不打农药提供了可能。
从原先的92亩土地到如今的420亩稻田，靠着几代育种人的努力，南京农业大学水稻遗传育种团队仅在土桥基地，便育成粳稻新品种15个，籼稻新组合4个，创制的新材料23个，其中宁粳1号、宁粳3号、宁粳4号、宁粳7号更是被农业部确认为超级稻品种，宁香粳9号在国家优质粳稻食味评鉴中获得金奖第一名，这些品种目前均得到大面积的推广应用，为粮食增产、农民增收作出了突出贡献。
指导教师｜许天颖
文字｜全媒体中心蔡漪铃王司瑜
照片 |郭嘉宁
全媒体中心蔡漪铃
部分照片由受访团队提供
编辑|郭嘉宁
校对| 王璐
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