分子育種開啟“模塊定制”時(shí)代

分子育種開啟“模塊定制”時(shí)代

10月30日，中國科學(xué)院在江蘇沭陽縣青伊湖農(nóng)場對率先運(yùn)用“分子模塊設(shè)計(jì)”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(jìn)行實(shí)收測產(chǎn)。該品種實(shí)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(shí)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(jì)型品種”的現(xiàn)代生物技術(shù)育種創(chuàng)新體系，已達(dá)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(xiàng)“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”等項(xiàng)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(diǎn)，適宜在長江中下游稻區(qū)種植。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(jìn)行考種，平均理論畝產(chǎn)可達(dá)900公斤，比當(dāng)?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(jì)”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(jìn)行精確改良，容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)良基因（性狀）的聚合；在苗期即可進(jìn)行基因型測定，大大縮短了品種選育時(shí)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(shí)間縮短了近一倍。更重要的是，采用這項(xiàng)技術(shù)，可以像設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品一樣進(jìn)行“設(shè)計(jì)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。

據(jù)了解，“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”專項(xiàng)啟動于2013年8月，以水稻為主，小麥等作物為輔，計(jì)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)。項(xiàng)目實(shí)施四年來，已初步建立從“分子模塊”到“設(shè)計(jì)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(gè)優(yōu)良基因及其優(yōu)勢位點(diǎn)的解析工作、以及水稻雜種優(yōu)勢的遺傳機(jī)制等多項(xiàng)研究成果，育成水稻、小麥、玉米、大豆初級模塊新品系110個(gè)，其中多個(gè)水稻新品系通過品種審定，已廣泛示范推廣。

（姚媛）