““绿色革命”新开端记李家洋团队获国家自然科学奖一等奖”

北京1月8日电题:“绿色革命”的新开始——李家洋队获得国家自然科学奖一等奖

记者张素

获得国家最高科学技术奖的小麦远缘杂交育种创始人李振声向20多年前获得诺奖与和平奖的诺曼·博格( norman borlaug )提问说:“如何引发‘绿色革命’？”

“绿色革命”是指促进粮食增产的技术改革活动。 20世纪中期，以博罗格为首的小麦育种专家培育了30多个矮秆和半矮秆高产、抗病等优势小麦品种。 墨西哥在宣传了矮小麦后，一举从粮食进口国变成了出口国。

“株低、穗数多、产量高，新品种很受农民欢迎。 ”博罗格对李振声说，当时看到来参观的农民迫不及待地摘下穗放在口袋里，心里暗暗高兴。

中国科学院遗传发育生物学研究所研究员李家洋及其合作者体会着这种喜悦。 1月8日，他们的项目“水稻高产优质性状形成的分子机制和品种设计”获得了年度国家自然科学奖一等奖。 项目推荐人李振声告诉记者:“这个项目将引发新的‘绿色革命’。”

一般来说，李家洋队处理大米的两个“好”——也就是为了“漂亮”和“好吃”。 前者意味着培育分蘖数适宜、茎秆强、穗粒多的高产理想株型品种，后者意味着具有优良的食用质量。

研究小组花了10多年发掘出了决定水稻是否“干净”的重要基因。 “水稻有数万个基因，其中发现了调控理想株型的主效基因ipa1”项目第一完成人、中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所所长韩斌表示:“ipa1在田间表现一般，但将ipa1优良的等位基因导入水稻主要栽培品种。

他们给予水稻“整形”，不仅向国内水稻育种单位分发2000余次理想株型品种，还培育了“嘉优中科”系列水稻新品种，连续两年万亩示范平均产量比当地主栽培品种增产20%以上，适合机械化或直播等栽培方法

科学测定大米是否“好吃”取决于胶结度、直链淀粉含量、糊化温度。 李家洋团队根据这3个蒸煮质量的理化指标，基于18个淀粉合成相关基因的遗传变异，开发了51组分子标记，辅助分子标记的选育，为改良大米的质量提供了工具。

项目主要完成人、中国农业科学院中国水稻研究所水稻生物学国家要点实验室主任金前表示，他们将粳稻中淀粉合成相关基因的优良等位变异导入高产籼稻品种，为处理水稻产量和质量相互制约的问题提供了可行的战略。

另外，上述方法与转基因技术不同。 李家洋解释说，“分子设计育种”既不导入基因也不导入外源基因，是从水稻的天然基因中进行筛选的。

事实上，研究小组的第三个突出贡献是有效发掘和利用水稻优良种质资源。 另一方面，他们开发了全新的基因分类算法，构建了高密度水稻单倍体型图像。 “筛选出千余份遗传多样化丰富的代表性水稻种质资源和地方品种材料，绘制《解剖图》，使育种学家能够不断组合新品种。 ”韩斌说。

另一方面，他们揭示了水稻的起源和驯化过程，构建了水稻全基因组遗传变异的精细图谱。 李家洋兴奋地向记者表示，“家谱”表明粳稻类型栽培稻首先在中国南方珠江流域驯化，并在此基础上驯化了籼稻品种。

据统计，该项目的研究成果已在国际权威学术刊物上发表120多篇论文，被《科学引文索引》( sci )引用8000多篇。 评论认为，这为水稻及其他作物分子的设计育种提供了重要的指导和示范作用。

科学家们不满足于此，一群数据压在他们的心里。 中国以水稻为主要粮食，但粮食自给率降至85%，年后从大米净出口国变为大米净进口国，国家粮食安全面临的挑战越来越严峻。

李家洋表示，年金秋季节，“嘉优中科一号”超级水稻在江苏泗阳迎来丰收，测定结果平均亩产达900公斤以上，深受当地粮食大家欢迎，“只有农民想栽培的这样的新品种才有意义”。