在2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)完成的“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)”，獲得國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。中國科學(xué)院院士、2006年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者李振聲評(píng)價(jià)：“我認(rèn)為，這是一次新的綠色革命的開端�！�
李振聲介紹，第一次綠色革命發(fā)生在20世紀(jì)50年代初，其主要特征是把水稻的高稈變矮稈，另外以農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)機(jī)械為輔助，從而解決了19個(gè)發(fā)展中國家糧食自給問題。而袁隆平院士推動(dòng)的中國雜交水稻是第二次綠色革命時(shí)期的杰出代表，雜交水稻實(shí)現(xiàn)了水稻高產(chǎn)的目標(biāo)，讓同樣的土地能夠產(chǎn)出更多的糧食，養(yǎng)活更多的人。
逐夢的腳步還在繼續(xù)。農(nóng)業(yè)科學(xué)家希望糧食不僅能夠高產(chǎn)，而且能夠質(zhì)優(yōu)，培育出“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)”型超級(jí)水稻新品種，讓消費(fèi)者在吃飽的同時(shí)能夠吃好，吃得安全、綠色。
但傳統(tǒng)的雜交育種方式周期長，育成一個(gè)新品種往往需要10年以上，而且面臨著品種間遺傳多樣性狹窄、效率低等問題�！耙涣７N子可以改變世界”，然而如何才能“多快好省”地培育出一粒好種子？
科學(xué)家們一直在思索：能不能找到水稻基因和性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系，按照需求的不同，設(shè)計(jì)出不同的水稻新品種？
李家洋領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十多年的努力，給出了答案——“分子設(shè)計(jì)育種”�！拔覀儾皇怯棉D(zhuǎn)基因技術(shù)，而是發(fā)揮自然界本身存在的基因優(yōu)勢�！崩罴已蠼忉專喍灾�，科學(xué)家們首先了解水稻不同基因?qū)?yīng)的不同性狀，以及不同基因耦合可能產(chǎn)生的性狀。然后將這些基因根據(jù)需要進(jìn)行相對(duì)精確的重新組合，得到我們需要的品種。
“我們把取得的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子育種，率先提出并建立了高效精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)育種體系，示范了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)育種，為解決水稻產(chǎn)量與品質(zhì)互相制約的難題提供了有效策略�！痹擁�(xiàng)目團(tuán)隊(duì)里的中科院院士韓斌說。
李家洋團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)，以超高產(chǎn)但綜合品質(zhì)差的品種“特青”作為受體，以蒸煮品質(zhì)優(yōu)良的品種“日本晴”和外觀品質(zhì)優(yōu)異的“93-11”為供體，對(duì)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(gè)目標(biāo)基因進(jìn)行優(yōu)化組合。經(jīng)過八年多的努力，利用雜交、回交與分子標(biāo)記定向選擇等技術(shù)，成功將優(yōu)質(zhì)目標(biāo)基因聚合到受體材料，并充分保留了“特青”的高產(chǎn)特性。成功實(shí)現(xiàn)了“秈稻的產(chǎn)量，粳稻的品質(zhì)”的理想目標(biāo)。
“育種家未來的目標(biāo)是培育出具有豐產(chǎn)性、抗病性、優(yōu)質(zhì)性、廣適性的品種。四種特性綜合水平較高的品種就是‘超級(jí)品種’�！敝袊茖W(xué)院院士謝華安說。
未來可期，這樣的“超級(jí)品種”將頻頻面世，科學(xué)家們通過科學(xué)手段能像設(shè)計(jì)工業(yè)品一樣設(shè)計(jì)水稻品種�！胺肿佑N利用現(xiàn)代信息和生物技術(shù)，通過雜交、分子標(biāo)記選擇和對(duì)遺傳機(jī)理的了解，能實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)‘經(jīng)驗(yàn)育種’到定向、高效‘精準(zhǔn)育種’的飛躍。”李家洋說。（記者 葉樂峰 楊舒）
