谈到育种方向，高产要素始终是核心。然而，在农业转方式、调结构的当下，优质、多抗、广适、专用等性状正被育种家们逐渐发掘、创新和利用。年初，让我们跟随育种院士和权威专家，了解水稻、小麦、玉米等主要粮食作物适应经济发展和农民新要求的育种方向变化。
水稻：培育“四性”综合指数高的品种
中国科学院院士、国家水稻产业体系华南稻区岗位专家谢华安指出，培育将丰产性、抗逆性、优质性及适应性（简称“四性”）综合在较高水平的水稻品种，是生产上大面积应用、深受农民喜爱的目标。水稻育种的历史表明，每一次重大突破都依赖于优异种质的发现和利用。例如，上世纪50年代末“矮仔占”等矮秆种质的利用，70-80年代“野败”型不育资源实现杂交稻三系配套，80年代“农垦58S”光温敏核不育材料推动两系杂交稻突破。因此，发掘、创新和利用种质资源是提高“四性”的关键。
首先，野生稻作为现代栽培稻的始祖，在驯化过程中丢失了约1/3的等位基因和一半的基因型，其中包含大量抗病、虫、杂草及抗逆、高光效、高产优质等有利基因。未来育种应广泛收集、鉴定和评价国内外优异种质资源，尤其是野生稻资源。其次，以传统育种方法为基础，结合基因工程、细胞工程、染色体工程、植物诱变及分子育种等技术，深入开展抗逆遗传育种等基础理论研究，创制优异种质材料或新品种，拓宽栽培稻遗传基础。同时，围绕培育水稻优势产业区，联合多学科、多生态区协作攻关，建立良种良法配套的区域化、模式化、标准化、规范化的高产高效栽培技术体系，实现水稻生产全程机械化。
培育“四性”综合水平高的水稻新品种，对保障我国粮食安全意义重大。在人口增加、耕地减少的背景下，提高水稻丰产性，尤其是中低产田的丰产性，仍是主要目标。随着生活水平提高，稻米品质改良需加强，培育中优质稻尤为重要。全球异常气候频发，病虫害加重，农药化肥使用增加，土壤污染加剧，因此提高水稻抗逆性（抗病虫、耐低肥、耐高温、耐低温、耐盐碱、耐淹、耐旱等）至关重要。此外，随着人口老龄化和农村劳动力减少，水稻广适性被赋予新内涵，即适于轻简化栽培和机械化。
小麦：攻克北方赤霉病，解决南方丰产性
中国工程院院士、小麦育种专家程顺和表示，北纬33度线南北农业生态区是我国两大麦区交叉地带，面积约1亿多亩，小麦增产潜力巨大。该线以南地区小麦抗赤霉病效果好，但丰产性和抗冻性有待提升；以北地区丰产性好，但抗赤霉病和抗穗发芽性较差。在国家粮食安全总目标下，“北下南上”寻求小麦育种新突破是大势所趋。“北下”指北方品种向南发展，“南上”指南方品种向北发展。通过区域协作，改良北方品种的抗赤霉病、穗发芽等性状，改良南方品种的丰产、抗冻性，充分发挥33度沿线小麦增产潜力，选育适合该区域的高产小麦新品种。
小麦抗赤霉病基因发掘与品种选育至关重要。赤霉病不仅造成减产，其真菌毒素还污染食品和饲料，威胁人畜健康。2000年以来，全国有9年赤霉病发生面积超过5000万亩，2012年高达1.7亿亩。我国赤霉病主要发生在长江中下游、东北春麦区东部和华南麦区，近年来因暖冬、降水增加、秸秆还田，迅速向黄淮麦区蔓延。应对策略主要是抗病品种结合药剂防治，但药剂防治污染环境、增加成本，因此遗传改良成为根本措施。我国自上世纪70年代起开展系统研究，育成了“宁麦”和“扬麦”等抗病品种，部分抗源在美国育种中起关键作用。近年来，赤霉病暴发更突出，2012年黄淮麦区品种几乎全部高感，而“苏麦3号”等抗源不打药仍可过关。因此，开展区域性协作抗赤霉病育种刻不容缓，目标是培育高产优质且赤霉病抗性显著改良的小麦新品种。
玉米：高产、优质、多抗、专用……统筹兼顾
北京市农林科学院玉米研究中心主任、农业部玉米专家指导组组长赵久然指出，良种在玉米增产中的贡献率约40%，未来育种应针对生产和市场突出问题，通过遗传改良为高产高效、节本增效、提质提效、资源高效及环境友好提供科技支撑。总体育种目标仍是高产、优质、多抗、广适、易制种。育种是不断改良优化、聚合优良性状的过程，品种需经受多种环境检验，具备综合优点。
早熟、耐密、适宜机收籽粒是未来主导目标之一。为降低劳动力成本、提高效率，全程机械化特别是机械直收籽粒成为必然趋势。品种需具备熟期适宜、耐密抗倒、脱水快、适宜机收等特点。机收籽粒需品种、机械、烘干仓储等配套，切勿盲目跟风。适宜机收的品种要求：抗倒伏（倒伏倒折率5%以下）、后期脱水快（收获期含水率25%以下）、产量水平高。同时需种子发芽率高、活力高，符合单粒精播需求。此外，苗后除草剂使用普遍，选育耐除草剂品种成为当务之急。
符合“一控两减、资源高效利用”需求是大趋势。为生态环保和节本增效，应选育耐干旱、水分利用效率高、耐低氮、肥料利用效率高、抗多种病虫害、农药使用量少的品种。加强鲜食玉米和青贮玉米等专用品种选育。鲜食玉米需突出品质，特别是食用品质、口感、风味，增强功能营养品质如维生素A、E和叶酸，延长适采期和货架期，满足市场多样化需求。青贮玉米除高产稳产、多抗广适外，更要求生物产量高、饲用品质好、制种产量高。