中国作物科学“十一五”的发展方向

　　最近20多年来，我国农业和农村经济发展取得了令世人瞩目的巨大成就，我国用占世界不到7％的资源，养活了占世界22％的人口，为我国和世界食物安全做出了重大贡献。以作物科学为主要理论和技术支撑的种植业发挥了极其重要的作用。目前，种植业仍是我国农业发展的主体，其发展直接关系到农业乃至整个国民经济的发展和稳定。但是，我国种植业结构调整和国内外大形势的变化对作物科学研究提出了更高的要求，挑战和机遇并存的局面需要政府和科学家及时调整发展方向。

　　一、我国作物科学研究的发展现状和趋势

　　近年来，作物科学研究取得了飞速的发展，不仅在应用基础和应用研究方面不断向广度和纵深发展，研究水平也有很大的提高，技术支撑和储备能力有了较大的增强。在作物种质资源研究方面，目前已保存作物种质资源38．8万份，保存的种质资源数量位居世界首位；建成了包括2000万个数据、800兆字节的国家种质资源信息系统。在作物遗传育种研究方面，我国已实现了作物品种矮化和杂优化两次重大突破，使我国粮棉油等主要作物品种在全国范围内更换了6—7次，品种每次更换一般都增产10％—30％，并使其产品的品质和作物的抗逆性得到改善和提高。在作物生物技术研究方面，作物单倍体育种处于国际先进水平，目前已建立了水稻、小麦、高粱、甜菜、烟草、苹果、柑桔、蕃茄、草莓等60多种作物的花培、组培诱导成株技术。基因工程育种技术发展很快，不仅获得了一批拥有自主知识产权的新基因，而且目前我国已有棉花、水稻、玉米、小麦、油菜等多个作物种类的品种(系)通过环境释放，一些品种已通过了商品化生产的许可，培育成功的30多个单基因抗虫棉品种(系)在生产上大面积种植，抗性更高，持久稳定的双价抗虫棉品种也培育成功，并大面积推广。迄今，抗虫棉已给农民带来经济效益达200亿元。同时，分子标记及其辅助育种技术已广泛应用于作物遗传育种研究，在许多农作物冰稻、小麦等)中，已定位了优质、高产、抗性、育性和杂种优势等重要性状基因，应用于育种实践。

　　作物科技的发展有力地推动了种植业乃至整个农业的科技进步，作物科技进步在种植业生产中的贡献率已由20世纪60—70年代的20％提高到现在的42％以上。

　　二、“十一五”期间我国作物科学研究的发展方向

　　根据国家对粮食安全、生态安全、能源安全和人类健康安全的重大需求，我国作物科学应实施自主创新为主与引进相结合，高新技术与升级的常规技术相结合，基础、应用基础研究与技术研发相结合的技术路线；在有效增加农产品总量、提高农产品质量和经济效益技术，持续高效利用农业资源和有效控制生物与非生物逆境灾害的种植业可持续发展技术，节源降本、提质增效、生态安全技术和作物科技基础理论等方面取得重大的创新性突破，提高成果转化率和产业化水千。

　　1．作物种质资源研究

　　以满足农业发展需求、确保国家安全和抢占农业科技制高点为目标，按照“广泛收集、妥善保存、深入研究、积棚创新、高效利用”的原则，优先进行抢救收集主要农作物野生种和特有稀有种种质资源，拓展类型、数量和遗传多样性。完善种质库、资源圃、原生境保护和DNA库相配套的完整的现代化保存体系；重点实现作物种质资源由表现型评价向基因型评价的飞跃发展，发掘重要功能基因，构建重要农作物种质资源的“优异基因核心库”平台；建立种质资源信息管理与共享服务系统；建立我国特有和优异种质资源“分子身份证”，实现主权保护、遏制流失；创新突破性新种质并提供育种利用。

　　2．作物遗传育种

　　以满足保障农产品有效供给和粮食安全，增加农民收入、改善生态环境，提高农业国际竞争力的重大需求，提高育种效率，促进种业技术升级，建立我国现代种业创新和产业化体系为目标，通过生物技术与常规技术结合；育种技术与资源优势相结合、新品种选育与产业化开发相结合，以进一步提高品种的产量潜力为基础，以优质、专用、抗性改良和多元化为重点，在农作物重要性状综合改良技术、杂种优势利用、新品种培育及其基础理论、新品种中试与产业化体系建设等方面进行重点突破和创新，不断地培育产量更高、品质优良、综合多抗、专用多元、资源高效利用和适应性广的农作物新品种提供生产应用。同时，深入研究作物育种的理论和方法，将传统的育种技术和现代生物技术相结合，创新育种技术体系，全面提高育种效率和水平。

　　3．作物生物技术

　　应用大规模、高通量的基因鉴定技术，快速克隆一批具有我国自主知识产权的有利用价值的新基因，明确基因的功能，应用于品种改良：发展高效的转基因育种技术，大幅度拓展可利用的基因源，突破品质等重要性状遗传改良的技术瓶颈；创造一批优异育种材料，建立我国主要农作物骨干材料、有利基因供体及相关数据库，基因资源与基因信息网络，构建育种技术平台；培育一批具有市场竞争力、高附加值的突破性新品种，并促进育种产业技术升级。

　　4．作物生产高效管理

　　实现“一个突破”，即进一步提高作物产量的高产技术创新，突破产量限制；实现“三个结合”，即高产技术与优质技术结合、高产技术与资源高效利用和农田保护技术相结合、高产技术与安全无公害生产管理技术相结合。以作物生理、生态与分子生物学为基础，在资源限制下作物进一步高产、高效栽培机理与技术、农田生态系统健康管理与作物优质无公害生产技术、区域作物生产结构优化调整及其集约化高效种植模式与技术和机械化、设施化高效生产技术等方面进行重点突破和创新。创新一批在高产突破、质量稳定、资源高效、结构化等领域具有重大影响的关键原创技术；集成一批综合多学科技术成果与技术优势，互补组配生产要素的集约化＼标准化、产业化的高效适用型栽培新技术。

　　5．作物信息技术

　　研究和开发符合国际标准和我国实际的标准化数字农业信息采集技术，建立国家农业信息资源基础数据库和资源信息中心，实现农业生物、环境、技术和社会经济要素信息数字化；构建和完善覆盖我国主要作物的生长数字模型，实现我国主要作物的数字模拟和设计；研究开发不同层次、不同农业产业类型的农业系统数字模型，实现农用物资设备、农业生产管理、经营决策的智能和数字化；建立以地面、航空和航天平台为基础，队3S技术为支撑、立体交叉的农业数字化监测体系；实现对作物生产及重大病虫害的实时监测和预报；开发具有自主知识产权，能够适应不同层次、不同类型数字农业需求的软硬件产品，构建我国数字农业技术平台；通过数字农业技术的集成和应用示范，建立农村数字化信息服务网络，使数字化技术在农业和农村经济发展中得到广泛应用。

　　作物科学涉及面广，研究对象复杂，需要多个学科的专业人才进行协同攻关。“十一五”期间，通过国家973、863、科技攻关及若干专项的支持和上万科技人员的努力，有理由相信，我国的作物科学发展前景是光明的，达到国际先进水平的明天即将到来。