零的突破！中國(guó)科研人員成功培育出早粳水稻新品種“中科發(fā)早粳1號(hào)”

今后不用等到金秋十月，就能吃上香噴噴、吃口好的新粳米了。近日，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士團(tuán)隊(duì)利用分子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種技術(shù)，成功培育出了早粳水稻新品種“中科發(fā)早粳1號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)早粳稻“零的突破”，結(jié)束了我國(guó)“早稻無粳米”的歷史。

“中國(guó)有14億人口，要吃飽、吃好飯，是一件大事。”李家洋表示，將早秈稻品種改為早粳稻品種，可使優(yōu)質(zhì)新米提前兩至三個(gè)月上市，為我國(guó)主糧供應(yīng)端上“第一碗飯”。

早秈稻變?cè)缇?，抗蟲抗旱吃口好

我國(guó)是世界上水稻產(chǎn)量第一大國(guó)，但早粳品種在我國(guó)水稻生產(chǎn)中一直是空白。通常，早稻3月中下旬播種、7月中下旬收獲，產(chǎn)區(qū)主要分布在南方低緯度地區(qū)的13個(gè)省。由于早秈稻品種整體品質(zhì)較差，大部分只能作為儲(chǔ)備糧或工業(yè)用糧使用。而生長(zhǎng)在高緯度地區(qū)的粳稻品種具有抗逆性強(qiáng)、株型優(yōu)、米質(zhì)優(yōu)、食味佳等優(yōu)點(diǎn)。

因此，培育并推廣優(yōu)良早粳品種，提升我國(guó)早稻米的品質(zhì)和商業(yè)價(jià)值，是農(nóng)業(yè)育種專家?guī)资陙砥谂我丫玫膲?mèng)想。一旦實(shí)現(xiàn)，不僅將為農(nóng)民增加經(jīng)濟(jì)效益，還可使我國(guó)優(yōu)質(zhì)新米的上架期提前兩三個(gè)月。

如今，“中科發(fā)早粳1號(hào)”終于實(shí)現(xiàn)了這個(gè)夢(mèng)想，讓我國(guó)“早稻無粳米”成為歷史。該品種屬于早稻中遲熟類型品種，其平均株高90厘米左右，平均每穗總粒數(shù)超110粒左右，結(jié)實(shí)率可達(dá)85%以上，千粒重26克左右，平均畝產(chǎn)在500公斤以上。它抗逆性強(qiáng)，尤其在苗期耐寒、后期抗穗發(fā)芽方面表現(xiàn)突出。其米粒外觀品質(zhì)優(yōu)良，主要米質(zhì)指標(biāo)達(dá)到優(yōu)質(zhì)二級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)，食味佳。

日前，在江西省上高縣舉行的“中科發(fā)早粳1號(hào)”現(xiàn)場(chǎng)測(cè)產(chǎn)會(huì)上，“中科發(fā)早梗1號(hào)”田間群體長(zhǎng)勢(shì)均衡、無明顯病蟲害，植株挺立。專家組隨機(jī)選取兩塊田，實(shí)收水稻稻谷平均畝產(chǎn)達(dá)到567.64千克。

數(shù)十年堅(jiān)持夢(mèng)想，“定制”一棵理想水稻

“中科發(fā)早粳1號(hào)”新種質(zhì)誕生的背后，蘊(yùn)含著強(qiáng)大的技術(shù)支撐，即分子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種。李家洋院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事高等植物生長(zhǎng)發(fā)育與代謝調(diào)控的機(jī)理研究，在我國(guó)率先提出了“分子設(shè)計(jì)育種”的理念，大幅提升了水稻品種培育效率。

與常規(guī)育種技術(shù)相比，分子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種不僅克服了育種周期長(zhǎng)、偶然性大和育種效率低下等缺點(diǎn)，還可對(duì)當(dāng)前品種的缺點(diǎn)進(jìn)行精確改良，實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)良性狀的聚合。用李家洋的話說，“分子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)就像組裝一臺(tái)電腦，想要什么樣的水稻，把相關(guān)的水稻基因組合在一起，就可以培育出滿足需要的種子”。目前，該團(tuán)隊(duì)已“定制”了多個(gè)具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、高抗等諸多優(yōu)良性狀的“理想水稻”。

針對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)早稻生產(chǎn)中所遇到的問題，研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“種子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)造”支持下，以優(yōu)異稻米品質(zhì)基因?yàn)橹骶€，結(jié)合高產(chǎn)及理想株型基因等，運(yùn)用分子精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種的理念和技術(shù)，選擇最佳親本通過雜交選擇，最終育成具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗寒和抗穗發(fā)芽的全新“中科發(fā)”早粳新品種。目前，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的北方稻區(qū)“中科發(fā)”系列水稻新品種和南方稻區(qū)“嘉優(yōu)中科”系列水稻新品種，均實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高抗水稻的高效培育。

“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”水稻不僅有助于保障國(guó)家的糧食安全，還有助滿足“眾口難調(diào)”的個(gè)性化需求。如今，李家洋和團(tuán)隊(duì)正在嘗試“定制”針對(duì)特殊人群的稻米，如針對(duì)糖尿病人的低淀粉水稻，以滿足日益多樣的個(gè)性化需求。(記者 許琦敏)