日前，從中國水稻研究所獲悉，水稻所與中國科學院遺傳與發育生物學研究所及中國農科院深圳基因組所大力合作探索水稻分子設計育種，積極推動傳統育種向高效、精準、定向的分子設計育種轉變。3月20日，相關研究成果在線發表國際著名學術期刊《自然-植物（Nature Plants）》上。
 

    水稻矮化育種和雜交水稻技術的應用對提高稻谷產量、保障國家糧食安全發揮了重要作用。上世紀80年代中期以后，隨著稻米市場的逐步開放和生活水平的不斷提高，單一追求產量的超高產水稻品種難以滿足市場的需求。如何改善稻米綜合品質，提高稻米的商品價值，一直是育種家和稻米企業追求的共同目標。
 

    水稻的產量和品質均為復雜的數量性狀。迄今為止，人們不僅已經鑒定出水稻產量相關的數量性狀基因座位（QTL）或基因達數百之多，也發現數量眾多的淀粉合成相關基因組成復雜的遺傳調控網絡，精細調控稻米食味和蒸煮品質。如何將這些復雜數量性狀調控和諧、有序地整合于當前主栽品種則是傳統育種面臨的技術困境，而基于當前生物學技術進步的分子設計育種則展現出巨大的技術優勢。
 

    研究團隊將已完成基因組測序的日本晴和9311作為優良目標基因供體，對28個優良目標基因主動設計，涉及水稻產量、稻米外觀品質、蒸煮食味品質和生態適應性等；以食用品質較差的超高產品種“特青”作為優良基因的受體，在經過8年的雜交、回交和聚合選擇，結合分子標記定向選擇獲得了若干份優異的后代材料。這些材料充分保留了特青的遺傳背景及高產特性，而稻米外觀品質、蒸煮食味品質、口感和風味等均顯著改良，所配組的雜交稻稻米品質也顯著調高。該研究結果將極大推動作物傳統育種向高效、精準、定向的分子設計育種轉變。
 

    該研究得到國家自然科學基金委、科技部和中國科學院先導項目的資助。水稻所曾大力研究員和中科院遺傳與發育生物學研究所田志喜研究員為共同第一作者，錢前和李家洋為共同通訊作者。（通訊員 陳鎏琰）