日前，運用“分子模塊設計”技術育成的嘉優(yōu)中科系列水稻新品種在江蘇沭陽獲得豐收。

嘉優(yōu)中科系列新品種是中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李家洋研究組與浙江省嘉興市農業(yè)科學院李金軍研究組合作運用“分子模塊設計”這一突破性技術育成的具有引領作用的模塊新品種。

長江中下游稻區(qū)是我國水稻主產區(qū)之一，歷史上一直是水稻育種水平和生產水平非常高的地區(qū)。但近20年以來，該地區(qū)水稻產量進入一個緩慢增長期，主要表現為產量和早熟、品質、抗病蟲、抗逆性等其他優(yōu)良性狀之間的矛盾，尤其在目前的高產栽培條件下，個體和群體的矛盾及產量和生育期的矛盾就更加突出。

專家們表示，近年來隨著重要基因資源的逐步挖掘，傳統(tǒng)育種方法的瓶頸效應日益顯現，新品種選育的困難越來越多。在這種背景下，作物分子育種應運而生。分子育種技術可以實現基因的直接選擇和有效聚合，大幅度提高育種效率，縮短育種年限，實現“精確育種”。

中國科學院遺傳發(fā)育所副研究員劉貴富說，“常規(guī)育種需要7至8年才能選出育種材料，分子育種技術能將其縮短到3至4年甚至更短，育種周期縮短為原來的1/4至1/3，實現了快速、定向、高效培育系統(tǒng)改良的作物新品種。打個比方，常規(guī)育種方法育種好比是在相親的時候進行‘海選’，分子育種就是在已經經過層層選拔之后的對象里進行選擇?！?/p>

“分子模塊設計育種技術就是分子育種技術的一種類型?！毖芯拷M負責人、中科院院士李家洋說，這種技術是在育種專家的田間試驗之前，就對育種程序中的各種因素進行模擬、篩選和優(yōu)化，確立目標基因型，提出最佳的親本選配和后代選擇策略，提高育種過程的預見性。

“模塊化設計育種就是先將育種總體目標分解成若干個單元目標，根據每個單元設計并培育一批符合單元目標的育種材料，最后按照整體目標將各單元材料具備的基因組合在一起，獲得符合總體目標的品種。”劉貴富說。

與常規(guī)育種技術相比，分子模塊設計育種技術不僅克服了育種周期長、偶然性大、育種效率低下等缺點，而且還可以對當前應用的品種缺點進行精確改良，容易實現多個優(yōu)良基因（性狀）的聚合。利用該技術育成的品種，具有理想株型的超級稻株葉形態(tài)及高產、多抗、早熟、矮稈抗倒的優(yōu)點，適宜在長江中下游稻區(qū)種植，在長江以北可作一季中稻，在長江以南可作單季晚稻或連作晚稻。

李家洋說：“這些品種既實現了水稻超高產和抗性提升的完美結合，又實現了種植區(qū)域北移，在長江中下游地區(qū)有著廣闊的推廣前景?！?/p>

李家洋表示，接下來課題組還將進一步朝“量身定制”方向努力。“比如，針對糖尿病人等特殊人群，可以設計研制低糖的水稻。”