中國60%以上的人口以水稻為主糧，因此培育“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)”型超級水稻新品種是中國育種學家的奮斗目標。

 

　　如何才能實現(xiàn)“多快好省”地培育出一粒好種子？記者23日從中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所獲悉，中國科學家利用品種設(shè)計的思路，實現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻的高效培育，研究成果已在線發(fā)表在Nature Plants雜志。

 

　　中國農(nóng)科院水稻所研究員曾大力和中科院遺傳發(fā)育所研究員田志喜為共同第一作者，中國農(nóng)科院水稻所、深圳農(nóng)業(yè)基因組所錢前研究員和中科院遺傳發(fā)育所研究員李家洋為共同通訊作者。

 

　　隨著功能基因組的發(fā)展，育種學家提出“品種設(shè)計育種”的設(shè)想——將重要農(nóng)藝性狀關(guān)鍵基因的優(yōu)異等位形式高效聚合，形成超級新品種。

 

　　品種設(shè)計育種的前提是對目標性狀調(diào)控機理的系統(tǒng)解析，李家洋研究組與錢前研究組長期合作，致力于水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的分子調(diào)控機理的研究。通過近20年的努力，他們克隆了包括理想株型調(diào)控基因在內(nèi)的一批重要的高產(chǎn)調(diào)控基因，并揭示水稻蒸煮品質(zhì)主要受淀粉合成相關(guān)基因組成的遺傳網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。

 

　　錢前和李家洋研究團隊精心設(shè)計，以超高產(chǎn)但綜合品質(zhì)差的品種“特青”作為受體，以蒸煮和外觀品質(zhì)具有良好特性的品種“日本晴”和“93—11”為供體，對涉及水稻產(chǎn)量、稻米外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和生態(tài)適應(yīng)性的28個目標基因進行優(yōu)化組合。經(jīng)過8年多時間努力，他們利用雜交、回交與分子標記定向選擇等技術(shù)，成功將優(yōu)質(zhì)目標基因的優(yōu)異等位聚合到受體材料，并充分保留了“特青”的高產(chǎn)特性。

 

　　據(jù)介紹，這些優(yōu)異的“品種設(shè)計”材料在高產(chǎn)的基礎(chǔ)上，稻米外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、口感和風味等方面均有顯著改良，并且以其配組的雜交稻稻米品質(zhì)也顯著提高，成功實現(xiàn)了“秈稻的產(chǎn)量，粳稻的品質(zhì)”的理想目標。