“破解水稻高产高质量“密码” 实现质与量完美协调”

一粒种子可以改变世界，但怎样才能在“多快多好的省份”培育出高产高质量的“金”种子呢？

中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋课题组、中国科学院上海生命科学研究院韩斌课题组和中国农业科学院水稻研究所钱前课题组经过20多年的密切合作、协同创新，给出了答案:该物种可在“水稻高产高质量性状形成的分子机制和品种设计”项目中找到。

年初，这个李家洋团队完成的项目被授予了年度国家自然科学奖一等奖。

育种学家站在农业科学技术的最前沿。 在水稻行业，为了突破产量瓶颈，育种学家提出了理想株型的概念。

“对水稻来说，高产往往带来质量差、抗病虫害能力弱的问题，但有些性状好的水稻产量不高。 “籼稻产量、粳稻品质”培育出分蘖数适宜、茎壮、穗粒多的高产理想株型品种，具有优良的食用品质，是我们团队梦寐以求的“理想型”水稻。 ”。 李家洋说。

以前流传下来的杂交育种方法周期长，培育新品种往往需要10多年，面临着品种间遗传多样化狭窄、效率低等问题。 遗传学、分子生物学和基因组学的迅速发展为育种学家用“魔术之手”产生“理想型”的水稻带来了希望。

20年来，李家洋团队使用不同于转基因技术的育种途径，通过品种设计进行了多基因复杂性状的定向改良，实现了高产、高质量的目标。

“转基因技术是将外源基因转移到需要改良的目标材料上，品种设计育种所需的所有基因都是水稻基因，通过分子技术手段检测，决定了我们需要这些基因，不需要这些基因。 ”韩斌说，这就像组装积木，他们可以比较选择所需的“积木”，构建更快、更好的“建筑”。

具体来说，李家洋团队的育种途径是在有效挖掘利用水稻优良种质资源，明确水稻产量和品质等多种杂交农艺性状形成的分子基础，调控互联网，进行水稻分子设计育种的基础上，建立了分子设计育种的理论和技术体系。

这些理论和技术体系推动着团队走在世界育种的前列，发现了理想株型形成的重要基因——ipa1。 这一成果在稻株型研究行业引起震荡，被评为“年度中国科学十大进展”。

“随后，我们通过挖掘多个有应用价值的ipa1优异等位变异、利用分子标记辅助选择等方法，将理想株型基因导入高质量籼稻和粳稻骨干亲本，并向国内水稻育种单位分发理想株型品种2000余份次。 ’当着钱说。

梦想照亮了现实。 团队在实现了水稻质与量的“完美和谐”后，终于培育出了“理想型”水稻——“嘉优中科”系列水稻新品种。

这些品种具有株高适宜、分蘖适中、无效分蘖少、茎粗、根系发达等明显的理想株型特征，且熟期早、抗性强、增产效果显著，万亩示范平均产量比当地主栽品种高20%以上 这是水稻超高产与抗逆性提高的完美结合，实现了水稻种植区域北移，在长江中下游地区有广阔的宣传前景。

“与发达国家相比，我国的农业育种技术还有明显的差距。 但是，中国在现代育种理论上已经走在了世界的前列，将来我们要致力于育种实践，要将这个先进的育种理念变成越来越多的产品，以保障中国的粮食安全。 ”。 李家洋说。 (本报记者马爱平)