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”
万建民（左二）和团队在位于江宁区淳化街道的南农大土桥水稻实验基地里查看水稻长势、观察相应性状。 万建民团队供图
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。
