1月8日出爐的2017年度國家科學(xué)技術(shù)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(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機理及品種設(shè)計”獲國家自然科學(xué)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(zhì)高產(chǎn)多抗龍粳新品種選育及應(yīng)用”獲科技進步獎二等獎。
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(jié)實,最高畝產(chǎn)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(chǎn)1149.02公斤,創(chuàng)下世界水稻單產(chǎn)最高紀(jì)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(chǎn)攻關(guān)示范點,實施“良種+良田+良法+良態(tài)”的“四良”配套技術(shù),取得了超級雜交稻超高產(chǎn)的重大突破。
中科院院士李家洋團隊完成的應(yīng)用于水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分子育種,為突破水稻的產(chǎn)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(zhǔn)的設(shè)計育種體系。
“‘分子設(shè)計’育種是世界作物遺傳改良領(lǐng)域最先進的技術(shù),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(guān)的水稻基因組合在一起?!崩罴已笳f。
黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯水稻研究所潘國君團隊,歷經(jīng)20多年研究,創(chuàng)新出具有自主知識產(chǎn)權(quán)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(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)問題。
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(nèi)大米口感不佳、品質(zhì)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?!崩罴已笳f,水稻產(chǎn)量與稻米品質(zhì)分別由多個基因控制,不同基因之間相互影響,組成了復(fù)雜的“調(diào)控網(wǎng)絡(luò)”。
通過多年研究,李家洋團隊確定了調(diào)控水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的主效基因,并闡明了其分子機理。在此基礎(chǔ)上,通過分子設(shè)計育種技術(shù),可以精準(zhǔn)選出高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的控制基因“組裝”在一起,從而破解水稻“高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)、優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)”的難題。
“實現(xiàn)高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的結(jié)合,只是分子設(shè)計育種的第一步。通過基因精準(zhǔn)組裝,未來分子育種可實現(xiàn)更多優(yōu)良性狀的聚合,像設(shè)計工業(yè)品一樣設(shè)計水稻,對稻米‘量身定制’?!崩罴已笳f。
中國科學(xué)院院士、國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者李振聲認(rèn)為,分子設(shè)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(shè)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(chǎn)與優(yōu)質(zhì)有機結(jié)合,“Y兩優(yōu)957”等品種實現(xiàn)了超高產(chǎn),同時米質(zhì)達到國標(biāo)二級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。
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(xué)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(zhì)品種為早粳稻生態(tài)型,存在生育期短難創(chuàng)高產(chǎn)、稻瘟病和低溫冷害頻發(fā)難以穩(wěn)產(chǎn)等問題,導(dǎo)致日本品種長期占主導(dǎo)地位。
我國“分子模塊設(shè)計”育種水稻完成實收測產(chǎn)。
潘國君團隊創(chuàng)新出一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗寒地早粳稻,極大地推動了寒地早粳稻產(chǎn)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(lǐng)銜雜交水稻超高產(chǎn)攻關(guān),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(chǎn)700公斤、800公斤、900公斤和1000公斤的目標(biāo)。
“海水稻”不僅能改造鹽堿地,而且能增加糧食總產(chǎn)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(chǎn)300公斤以上;再用5年時間,實現(xiàn)稻作改良鹽堿地技術(shù)產(chǎn)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(jīng)在數(shù)十個國家和地區(qū)進行了研究和推廣,給當(dāng)?shù)貛砹孙@著的增產(chǎn)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。