水稻是世界上最主要的糧食作物之一，20世紀后半葉，以袁隆平院士為標志，我國水稻育種曾取得舉世矚目的成就，之后又面臨著高產徘徊的局面。

目前，探索新的水稻育種技術途徑有許多，多倍體育種是其中之一。2015年4月，袁隆平院士評論稱：“水稻今后要取得大幅度增產突破，多倍體水稻的應用前景十分廣闊。”

9月13日，湖北大學聯合武漢市農科院、武漢多倍體生物科技公司舉辦新聞發布會稱，湖北大學二級教授、多倍體水稻育種專家蔡得田為首的研究團隊歷經近20年研究，實現了多倍體水稻育種的重大技術突破，大而優的“胖”米有望3到5年內端上市民餐桌。

上圖為蔡得田教授

9月24日、25日，全國多倍體生物育種學術研討會在湖北大學召開，中國工程院院士、國家雜交水稻工程技術研究中心負責人袁隆平，中國科學院院士、福建省農科院教授謝華安，中國工程院院士、武漢大學教授朱英國等國內生物育種界權威專家齊聚湖北大學，聚焦多倍體生物育種與創新。

 創新成果：多倍體水稻育種取得重大突破 引領國際多倍體水稻研發

 1999年，蔡得田教授和袁隆平院士、湖北省農科院盧興桂研究員，在多年研究實驗的基礎上，在我國最先提出了多倍體育種新戰略：利用遠緣雜交和多倍體雙重優勢進行育種，在雜交產量達到極限條件下，實現水稻產量和質量的倍數提高。該戰略的基本原理是：“超級稻”（即雜交水稻）同普通水稻均為二倍體，但在“超級稻”的優勢基礎上，運用多倍體技術培育多倍體水稻，就可以在“超級稻”產量達到極限的條件下，實現水稻產量和質量的倍數提高。2001年，三人將這一水稻育種新戰略寫成著作共同署名發表，并于2002年獲國家發明專利授權。

多倍體指的是個體細胞中含有3套或3套以上的染色體。目前普遍種植的水稻，包括超級雜交水稻，都是二倍體，即2套染色體，而多倍體水稻植株發育高大粗壯，穗大粒大，比二倍體水稻重3/5以上，有米質優，抗逆性強，增產幅度大等優點。

“不同于轉基因，形成多倍體是植物進化的趨勢”，蔡得田介紹，在自然界中，許多農作物及果樹、樹木為多倍體，如小麥、棉花、花生、煙草、甘薯、馬鈴薯、香蕉等均為天然的多倍體植物，而巨峰類四倍體葡萄、小黑麥、三倍體無籽西瓜等是人工合成的多倍體物種，在生產上得到廣泛利用。多倍體水稻能比二倍體雜交水稻增產10%至15%。

2015年，蔡得田團隊選育的多倍體水稻結實率達到85%，突破了結實率低的技術瓶頸。“團隊歷經十余年，完成多倍體水稻從實驗室到試驗田、再到大田種植過程中一系列理論和技術難題，在國際上率先奠定了多倍體水稻育種的基礎理論基礎，建立了多倍體水稻育種的完整技術體系，將多倍體水稻育種理論成功應用于品種選育。”

目前，該團隊通過連續多年試驗田種植，篩選出一大批育種新材料，其中20個品系具備進入區域試驗的條件，并有2個品系計劃申報省級品種區試，可進入區域試驗的水稻多倍體品系綜合經濟性狀均顯示出明顯優勢。

上圖為蔡得田教授展示培育出的多倍體水稻

“將用3年到5年的時間，完成技術‘三步走’，實現水稻單產增長25%的目標，屆時，‘又粗又大’的多倍體稻米有望端上武漢市民餐桌。”蔡得田介紹。

 攻關之路：做源頭創新的驅動者 院士評價“國內外領先水平”

 “我的名字注定與水稻有一份不解之緣”，黝黑的皮膚，專注的神情，濃厚的鄉音，昨日，多倍體水稻育種領軍人、湖北大學蔡得田教授向媒體講述自己的水稻情結：因出生于1952年土改，父母給他取名“得田”以示感恩；1972年原本應該學醫，結果被欣賞他的招生老師安排學農學；1975年畢業后參加湖北雜交水稻協作組，見證了第一代三系雜交稻的誕生；1986年首批主持863無融合生殖水稻課題。從1999年至今，蔡得田一直專注于多倍體水稻的育種研究。

“持續學習與創新，尤其是做源頭創新的驅動者”。1999年，美國訪問時，他讀到一篇關于化石生物倍性進化論文而突發靈感：主要糧棉油作物是多倍體，它們都經由二倍體進化到多倍體后產量成倍增加，那么，利用遠緣雜交和多倍體雙重優勢選育超級稻的做法將具有廣闊前途。

回國后，與袁隆平院士、盧興桂研究員（湖北省農科院，時任863生物領域專家委員會委員）仔細研究后，論文“二十一世紀育種新戰略——利用遠緣雜交和多倍體化雙重優勢進行超級稻選育”于2001年發表于《作物學報》。由袁隆平在內的四個院士和國內頂尖專家組成的專家組評價其多倍體水稻研究是“原創性育種新途徑”、“居國內外領先水平”。

多年來，在那些一株株飽滿的稻穗伴隨下，蔡得田對多倍體水稻的研究從無到有，從精到尖。2012年，湖北大學與武漢同創工程設備有限公司開展多倍體生物技術合作，共同成立“武漢多倍體生物科技有限公司”，蔡得田教授為公司首席科學家，共同致力于以多倍體水稻為代表的多倍體生物技術的研究與推廣應用。“科研與市場結合，做到產學研一體化，才能真正可能通過推廣應用多倍體水稻實現緩解糧食危機的目標。”蔡得田說。

在產學研一體化過程中，蔡得田團隊在多倍體水稻的研究和育種上取得重大進展，獲得5000多個多倍體水稻材料，200多個優良品系，近10個可進行品種區試的品系。“更為重要的是，多倍體水稻畝產穩定，結實率達到80%以上，已經突破困擾業內幾十年的瓶頸。”

2013年10月，袁隆平、謝華安、朱英國等三位院士在三亞觀看了多個結實率高的四倍體水稻株系后，對常規多倍體水稻品種的結實率能達到80%以上倍加贊賞，指出這是水稻育種的一個重大突破。

2015年5月，農業部審批通過了“國家武漢多倍體水稻育種創新基地”。12月，科技部農村司和農村中心組織專家對多倍體水稻安全性進行質詢和研發論證，確認多倍體水稻育種是基因組的加倍，不涉及轉基因，并建議國家在“十三五”相關科技計劃中予以支持。

2016年1月，武漢市市長萬勇批示，要用“革命性”改革財政專項資金的辦法支持多倍體水稻研發和“國家武漢多倍體水稻育種創新基地”的建設。6月，萬勇一行參觀湖北大學蔡得田教授團隊實驗室，表示武漢市會繼續加大力度支持重大科學發現及研究課題。未來3－5年，市科技局、農委、相關產業基金要為多倍體水稻研究項目提供有力的資金支持。

2016年9月24日，首屆全國多倍體生物育種學術研討會在湖大舉行，讓起源于湖北大學的多倍體水稻培育創新成果走向全國，走向世界，引領新的綠色革命。

 研發未來：開辟水稻大規模增產新路徑 引領綠色革命

 民以食為天。糧食產量的穩定和質量直接影響到一個國家的糧食安全。目前，農藥化肥和除草劑過度施用，工業化進程帶來的環境污染，讓不少人對食品心存畏懼。

湖北大學自上世紀70年代成立水稻激光育種課題組開始，展開水稻培育研究，多年來形成了較為成熟的早稻培育團隊和多倍體水稻研究團隊。以周勇、居超明、徐國成組成的早稻培育“鐵三角”，30余年來培育稻種3800余種，其中，歷經十余年的早稻種子兩優287，成為我國第一個稻谷品質達到國標一級的早稻品種，是農業部首批確認的超級稻品種、目前唯一的國標一級超級早稻品種。截至目前，團隊已獲三項湖北省科技成果一等獎。

多倍體水稻研究團隊在基礎研究階段先后獲得國家自然科學基金9項資助、農業部重點專項、湖北省科技廳、武漢市農委和武漢市科技局的各類研究項目資助，獲批建設武漢市農科院國家多倍體水稻育種創新基地、武漢市農科院作物研究所院士工作站及武漢市多倍體植物育種研究工程技術等幾個研發平臺。2014年8月，多倍體水稻研究獲得由科技部、農業部等6部委組織的第二屆全國現代農業科技創新創業大賽三等獎。2015年8月，多倍體水稻研究團隊首席專家蔡得田教授榮獲2015年3551“光谷人才計劃”、“榮譽證書”。

科學研究方興未艾。2016全國多倍體生物育種學術研討會的召開，聚焦水稻多倍體育種取得的成果，借鑒油菜、小麥、棉花等農作物取得的成功的經驗，研討中國多倍體生物育種研發戰略、發展方向及應用前景，籌建多倍體生物育種戰略聯盟，搭建協同創新研發平臺，以此推進多倍體生物育種，引領新的綠色革命，促進“中國種都”建設。“多倍體水稻育種技術研發與推廣將開辟一條水稻大規模增產新途徑，不僅將改變我國糧食供給日益依賴外部市場的局面，還將重新奠定我國作為世界優質、安全水稻大國的地位。”博鰲亞洲論壇研究院執行副院長楊希雨說。

武漢多倍體生物科技有限公司董事長陳柏林介紹，武漢先后召開3次多倍體水稻項目專題調研、推進會，將多倍體水稻研究納入“武漢中國種都”和生物健康產業予以重點支持。

“水稻是世界上最主要的糧食作物之一，全世界仍有8億到10億人飽受饑餓，必須不斷探索新的育種技術途徑。自2001年我與袁隆平院士一起提出了‘多倍體水稻育種’原創性育種新途徑以來，目前我們又解決了多倍體水稻結實率低的國際性瓶頸問題，使多倍體水稻育種成為新綠色革命的推動者，一批特色的、高產多倍體水稻品種將首先在中國出現，以湖北—武漢為核心，擴展全國，影響世界，使多倍體水稻引領綠色革命的宏愿即將成為現實。”稻花香里說豐年，暢談未來，蔡得田滿懷期待。