分子育種開啟“模塊定制”時代

分子育種開啟“模塊定制”時代

10月30日，中國科學院在江蘇沭陽縣青伊湖農場對率先運用“分子模塊設計”這一突破性雜交育種技術選育的嘉優中科1號水稻進行實收測產。該品種實現了水稻超高產和抗性提升的完美結合，其早熟特性使種植區域北移得以實現，對引領我國品種升級換代具有里程碑式的意義。目前，我國已初步建立從“分子模塊”到“設計型品種”的現代生物技術育種創新體系，已達到國際領先水平。

嘉優中科系列新品種是在中國科學院A類戰略性先導科技專項“分子模塊設計育種創新體系”等項目支持下的重要成果，由中科院遺傳與發育生物學研究所李家洋研究組與浙江嘉興市農業科學院李金軍研究組合作育成。該品種具有理想株型的超級稻株葉形態及高產、多抗、早熟、矮稈抗倒的優點，適宜在長江中下游稻區種植。測產結果顯示，嘉優中科1號水稻手工栽插田塊畝產913公斤，直播田塊畝產909.5公斤，并對14000多畝田塊進行考種，平均理論畝產可達900公斤，比當地主栽品種畝均增產200公斤以上。

李家洋院士介紹，與常規育種技術相比，“分子模塊設計”技術深入研究控制特定性狀的分子模塊，可對相關品種進行精確改良，容易實現多個優良基因（性狀）的聚合；在苗期即可進行基因型測定，大大縮短了品種選育時間，提高了效率。嘉優中科1號歷經6年選育成功，與常規品種選育需要十多年相比，時間縮短了近一倍。更重要的是，采用這項技術，可以像設計工業產品一樣進行“設計育種”，選育出不同品質、口感、外觀的品種，滿足不同人群的需要。

據了解，“分子模塊設計育種創新體系”專項啟動于2013年8月，以水稻為主，小麥等作物為輔，計劃在五年內創建新一代超級品種培育的系統解決方案和育種新技術。項目實施四年來，已初步建立從“分子模塊”到“設計型品種”的現代生物技術育種創新體系，獲得水稻耐寒分子模塊COLD1深度解析、完成多個優良基因及其優勢位點的解析工作、以及水稻雜種優勢的遺傳機制等多項研究成果，育成水稻、小麥、玉米、大豆初級模塊新品系110個，其中多個水稻新品系通過品種審定，已廣泛示范推廣。

（姚媛）