本報記者姚媛
10月30日至31日,中國科學(xué)院在江蘇沭陽縣青伊湖農(nóng)場對率先運用“分子模塊設(shè)計”這一突破性雜交育種技術(shù)選育的嘉優(yōu)中科1號水稻進行實收測產(chǎn)。該品種實現(xiàn)了水稻超高產(chǎn)和抗性提升的完美結(jié)合,其早熟特性使種植區(qū)域北移得以實現(xiàn),對引領(lǐng)我國品種升級換代具有里程碑式的意義。目前,我國已初步建立從“分子模塊”到“設(shè)計型品種”的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系,已達到國際領(lǐng)先水平。
嘉優(yōu)中科系列新品種是在中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“分子模塊設(shè)計育種創(chuàng)新體系”等項目支持下的重要成果,由中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋研究組與浙江嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)院李金軍研究組合作育成。該品種具有理想株型的超級稻株葉形態(tài)及高產(chǎn)、多抗、早熟、矮稈抗倒的優(yōu)點,適宜在長江中下游稻區(qū)種植,在長江以北可作一季中稻,在長江以南可作單季晚稻或連作晚稻。測產(chǎn)結(jié)果顯示,嘉優(yōu)中科1號水稻手工栽插田塊畝產(chǎn)913公斤,直播田塊畝產(chǎn)909.5公斤,并對14000多畝田塊進行考種,平均理論畝產(chǎn)可達900公斤,比當?shù)刂髟云贩N畝均增產(chǎn)200公斤以上。
李家洋院士介紹,與常規(guī)育種技術(shù)相比,“分子模塊設(shè)計”技術(shù)深入研究控制特定性狀的分子模塊,可對相關(guān)品種進行精確改良,容易實現(xiàn)多個優(yōu)良基因(性狀)的聚合;在苗期即可進行基因型測定,大大縮短了品種選育時間,提高了效率。嘉優(yōu)中科1號歷經(jīng)6年選育成功,與常規(guī)品種選育需要十多年相比,時間縮短了近一倍。更重要的是,采用這項技術(shù),可以像設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品一樣進行“設(shè)計育種”,選育出不同品質(zhì)、口感、外觀的品種,滿足不同人群的需要。例如,針對糖尿病人,就可選育出高抗性淀粉的水稻品種。
據(jù)了解,“分子模塊設(shè)計育種創(chuàng)新體系”專項啟動于2013年8月,以水稻為主,小麥等作物為輔,計劃在五年內(nèi)創(chuàng)建新一代超級品種培育的系統(tǒng)解決方案和育種新技術(shù),為保障我國糧食安全提供核心戰(zhàn)略支撐。項目實施四年來,已初步建立從“分子模塊”到“設(shè)計型品種”的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系,獲得水稻耐寒分子模塊COLD1深度解析、完成多個優(yōu)良基因及其優(yōu)勢位點的解析工作、以及水稻雜種優(yōu)勢的遺傳機制等多項研究成果,育成水稻、小麥、玉米、大豆初級模塊新品系110個,其中多個水稻新品系通過品種審定,已廣泛示范推廣。