杂交水稻，尤其是超级稻的营养价值和传统水

如果看栽培水稻的发展历史，最早的出现的应该是常规稻，从我们的祖先直到现在一直都有种植，而杂交稻是 20 世纪 80 年代初才发展起来，超级稻则是在 20 世纪末兴起的。

总的来说，需求是一个重要因素。是一个由质到量，再由量到质的过程。

当面包不够的时候，本能会选择更好吃的；而一旦有机会吃饱，开始不会在意是不是那么好吃；当没有饥饿的困扰后，便又会追求口味更好的。
但事情还没结束，对于消费者来说，好不好吃只有吃过才知道，在那之前如何说服消费者，于是外观色泽又会成为育种家追求的目标。
但是对于农民来说，如何在投入最少的情况获得最大的收益，考虑到肥料以及杀虫剂的投入，抗病，抗虫，肥料利用率高又会成为追逐的目标。
常规稻品种普遍产量不高，地域偏爱性较强，追求更好的口感和稻米品质是主要目标，在长期的栽培过程中形成的复杂群体，人工选择那些符合人们审美口味的常规品种。

而杂交稻的发展使得问题的中心转移到提高产量上来。杂交稻亲本选择是依据不同品种之间杂种优势配合力，这是育种家所追求的主要目标，早期的育种选择是随机的，尽可能多地挑选材料进行组合，挑选优势最大的组合。从 80 年代开始，20 年内单产量几乎增长了 50%，但是选用的亲本背景是相当混杂，造成杂交稻很多性状良莠不齐。因此才给人们留下了认为杂交稻品质很差的假象，这算是历史遗留下来的问题。

超级稻的提出恰好就是为了解决这些遗留的问题，目的是在进一步提高产量的同时，还要考虑品质和抗性等因素。当然这里面也有客观的因素，分子育种的兴起才使得超级稻的策略得以实现。不再是盲目地寻找和杂交，而是有目的地寻找控制这些优良性状的 QTL（数量性状位点），利用 MAS（分子标记辅助选择）将它们聚合在一起。但是这也是一个相当繁琐和耗费时间和精力的过程。因为每一次聚合需要一次杂交过程，同时还要控制背景不会改变。

最近还有一个绿色超级稻的概念，主要目标是少打农药，少施化肥，节水抗旱，优质高产。相比超级稻，需要更精确的育种设计。性状位点控制得越精细，就需要足够多的重组事件，简言之就是需要足够多的杂交次数和后代数量。譬如，我们的目标基因长度约为 2kb，假如在它临近 100kb 的范围内有其他有害的基因干扰，水稻一个 cM 大约 200kb，要将 100kb 外的基因选择掉，需要在这 100kb 内发生一次重组交换，这个概率是 0.5%。若是存在紧密连锁的情况，或是在着丝粒附近，重组概率会更低。这时候就需要转基因育种技术，靶向地导入目标基因，这也许将是未来育种的一个重要方向。

另外，杂交稻的改良中，很重要的一个就是品质改良，就是我们所谓的是否好看好吃。理论上杂交稻结实形成的是一个 F2 分离群体，即每一粒种子都是不同的，这也是品质改良中必须考虑的问题。所有与蒸煮品质相关的基因或染色体片段，在亲本的选育中都必须达到纯合，不然产生的稻米会出现性状分离。

营养品质改良 现在对稻米营养品质的提法和研究还比较粗放，一般认为稻米营养品质指蛋白质含量，而脂肪，维生素等也属于稻米营养品质研究的范围，但是研究比较少。

稻谷中蛋白质含量较低，一般在 8% 左右，但是氨基酸平衡相对较好，其中赖氨酸较丰富。
将蛋白质含量的提高作为提高稻米品质的结论或许有点偏颇，从食味的角度看，稻米蛋白质中的醇溶蛋白含量会对稻米食味产生负面影响，而谷蛋白，白蛋白和球蛋白则会增强食味。
蛋白质含量也是由许多微效 QTL 控制，主要是加性和母体加性效应。在杂交稻种子中，蛋白质含量同时受到母体和种子遗传效应的影响，但母体效应大于种子效应。但是也容易受到环境效应影响，遗传力较低，不稳定。
还有研究表明，产量与蛋白质含量呈负相关。
这些都是蛋白质含量改良中需要考虑的问题，至今关于水稻高蛋白的育种结果收效甚微。如何在保证产量，并且控制蛋白质总量的前提下，有效地提高赖氨酸的含量才是值得关注的。

另外，维生素的含量的改良最引人注目的就是 golden rice。

闲话一点，因为衡阳 golden rice 的新闻，政府的公信力再一次跌到谷底。这也许是这个事件产生的最坏的结果。golden rice 的发明者是苏黎世联邦理工学院的 Ingo Potrykus 教授，七月份来过我们这做过一场报告，非常精彩。他曾提到过，golden rice 的目标是无偿为贫困的人们提供帮助，让他们过得更好。他也多次提出免费提供给我们，但是一直没能实现。或许因为这个事件，引进 golden rice 也将越来越难以实现了。