我國水稻分子設(shè)計(jì)育種取得新進(jìn)展

高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆水稻新品種選育成功

9月18日，國審稻新品種“中科804”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在黑龍江省五常市舉行。3000畝示范片里，“中科804”在產(chǎn)量、抗稻瘟病、抗倒伏等農(nóng)藝性狀方面表現(xiàn)突出，現(xiàn)場(chǎng)品嘗食味與外觀品質(zhì)優(yōu)異，豐收在即。

中科804和中科發(fā)系列水稻新品種是中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋團(tuán)隊(duì)成功利用“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”理論基礎(chǔ)與品種設(shè)計(jì)理念所育成的標(biāo)志性品種，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻的高效培育。“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”研究成果于2017年獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，“中科804”作為從科學(xué)理論到生產(chǎn)實(shí)踐的典型范例，將給予品種設(shè)計(jì)育種研究領(lǐng)域新的啟迪，極大推動(dòng)作物傳統(tǒng)育種向高效、精準(zhǔn)、定向的分子設(shè)計(jì)育種轉(zhuǎn)變。

針對(duì)東北地區(qū)最主要的優(yōu)質(zhì)米品種稻花香在生產(chǎn)中所遇到的問題，李家洋團(tuán)隊(duì)與中國水稻所錢前研究組、中國科學(xué)院北方粳稻分子育種聯(lián)合中心張國民研究組聯(lián)合，以優(yōu)異稻米品質(zhì)基因、抗倒伏和抗稻瘟病等基因?yàn)橹骶�，結(jié)合高產(chǎn)及理想株型基因等，運(yùn)用分子模塊設(shè)計(jì)育種的理念和技術(shù)，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，育成具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗稻瘟病和抗倒的“中科804”以及中科發(fā)系列粳稻新品種。“中科804”于2017年通過國家審定(國審稻20170080)，另外中科發(fā)5號(hào)和中科發(fā)6號(hào)也于2018年通過國家審定。

“‘分子模塊設(shè)計(jì)’就像組裝一臺(tái)電腦。”中國科學(xué)院院士李家洋通俗地解釋道：“人們想要什么樣的水稻，育種專家可以把相關(guān)水稻基因模塊組合在一起，培育出滿足需要的種子，就跟在工廠里生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品一樣方便。”與常規(guī)育種技術(shù)相比，“分子模塊設(shè)計(jì)”技術(shù)可對(duì)相關(guān)品種進(jìn)行精確改良，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(cè)定，大大縮短品種選育時(shí)間，提高效率。

目前，中科804等品種的大面積示范推廣工作正在進(jìn)行。2018年該品種共示范15000多畝，在黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、內(nèi)蒙古和新疆共布置了50多個(gè)百畝以上示范片，其中在稻花香主產(chǎn)區(qū)核心區(qū)域布置了3000畝示范片。與此同時(shí)，李家洋團(tuán)隊(duì)在2016年及2017年在江蘇沭陽成功舉行了利用“分子設(shè)計(jì)育種”理念培育的“嘉優(yōu)中科”系列優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻新品種萬畝示范，示范效果顯著，今年推廣面積達(dá)到50萬畝以上，根據(jù)制種情況明年預(yù)期推廣面積將超過100萬畝。這些成果真正實(shí)現(xiàn)了“用得上，有影響”要求，對(duì)引領(lǐng)我國品種升級(jí)換代具有重要意義。

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