稻米進入“量身定制”時代

1月8日出爐的2017年度國家科學技術獎，有3項水稻研究成果和團隊上榜：李家洋團隊完成的“水稻高產優(yōu)質性狀形成的分子機理及品種設計”獲國家自然科學獎一等獎；袁隆平雜交水稻創(chuàng)新團隊獲科技進步獎（創(chuàng)新團隊獎）；潘國君團隊完成的“寒地早粳稻優(yōu)質高產多抗龍粳新品種選育及應用”獲科技進步獎二等獎。

產量繼續(xù)攀高、地域大為拓展

2017年是中國工程院院士袁隆平創(chuàng)新團隊的豐收年：

9月，生長在黃海之濱一片咸水中的特殊水稻——袁隆平團隊培育出的最新“海水稻”喜獲豐收，在6‰鹽度的咸水灌溉條件下正常生長結實，最高畝產達到歷史性的620.95公斤。

10月，在河北省邯鄲市的超級雜交稻示范基地，袁隆平團隊選育的超級雜交稻品種“湘兩優(yōu)900”實現(xiàn)畝產1149.02公斤，創(chuàng)下世界水稻單產最高紀錄。

2017年，袁隆平創(chuàng)新團隊還在云南、陜西等13個省區(qū)市建立了31個超級雜交稻百畝連片高產攻關示范點，實施“良種+良田+良法+良態(tài)”的“四良”配套技術，取得了超級雜交稻超高產的重大突破。

中科院院士李家洋團隊完成的應用于水稻高產優(yōu)質分子育種，為突破水稻的產量瓶頸，提供了新的思路和有價值的基因資源，被譽為“一次新的綠色革命的開始”。他們成功克隆出水稻理想株型基因IPA1，同時建立了高效、精準的設計育種體系。

“‘分子設計’育種是世界作物遺傳改良領域最先進的技術，就像組裝一臺電腦，人們想要什么樣的水稻，育種專家就可以把相關的水稻基因組合在一起。”李家洋說。

黑龍江省農業(yè)科學院佳木斯水稻研究所潘國君團隊，歷經20多年研究，創(chuàng)新出具有自主知識產權的寒地早粳稻“龍粳”系列，解決了寒地早粳稻品種難創(chuàng)高產和穩(wěn)產問題。

稻米從高產邁向優(yōu)質

隨著人民生活水平提高，對糧食需求既要吃得飽，也要吃得好。然而，國內大米口感不佳、品質不高等問題長期存在。

“其中的重要原因在于對水稻性狀控制機理不明晰。”李家洋說，水稻產量與稻米品質分別由多個基因控制，不同基因之間相互影響，組成了復雜的“調控網絡”。

通過多年研究，李家洋團隊確定了調控水稻產量和品質的主效基因，并闡明了其分子機理。在此基礎上，通過分子設計育種技術，可以精準選出高產與優(yōu)質的控制基因“組裝”在一起，從而破解水稻“高產不優(yōu)質、優(yōu)質不高產”的難題。

“實現(xiàn)高產與優(yōu)質的結合，只是分子設計育種的第一步。通過基因精準組裝，未來分子育種可實現(xiàn)更多優(yōu)良性狀的聚合，像設計工業(yè)品一樣設計水稻，對稻米‘量身定制’。”李家洋說。

中國科學院院士、國家最高科學技術獎獲得者李振聲認為，分子設計育種將帶來育種理念全面革新。未來可根據(jù)不同人群的健康需要，針對性設計出富含不同營養(yǎng)元素的水稻。

袁隆平團隊核心育種專家鄧啟云表示，他們選育的超級雜交稻已實現(xiàn)高產與優(yōu)質有機結合，“Y兩優(yōu)957”等品種實現(xiàn)了超高產，同時米質達到國標二級優(yōu)質米標準。

為糧食安全保駕護航

水稻是中國乃至世界的主要口糧作物。多年來，我國水稻科學家不斷取得突破，用科技創(chuàng)新為糧食安全保駕護航。

寒地早粳稻區(qū)生態(tài)條件特殊，種質品種為早粳稻生態(tài)型，存在生育期短難創(chuàng)高產、稻瘟病和低溫冷害頻發(fā)難以穩(wěn)產等問題，導致日本品種長期占主導地位。

我國“分子模塊設計”育種水稻完成實收測產。

潘國君團隊創(chuàng)新出一些具有自主知識產權的優(yōu)質高產多抗寒地早粳稻，極大地推動了寒地早粳稻產業(yè)的發(fā)展，為提升粳稻育種水平、保障糧食安全作出重大貢獻。

近20年來，袁隆平領銜雜交水稻超高產攻關，相繼實現(xiàn)中國超級稻第一期至第四期大面積示范種植畝產700公斤、800公斤、900公斤和1000公斤的目標。

“海水稻”不僅能改造鹽堿地，而且能增加糧食總產量，對保障我國和世界的糧食安全意義重大。袁隆平團隊提出：用3年時間，讓耐鹽堿水稻的抗鹽堿能力超過6‰且畝產300公斤以上；再用5年時間，實現(xiàn)稻作改良鹽堿地技術產業(yè)化，為國家增加1億畝耕地，多養(yǎng)活8000萬人口。

自1979年我國雜交水稻走出國門，已經在數(shù)十個國家和地區(qū)進行了研究和推廣，給當?shù)貛砹孙@著的增產增收，為更多耕地資源稀少的國家拓荒變田，助力解決世界糧食安全問題。