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我國科學家在高產優(yōu)質水稻品種設計育種領域取得新進展，研究成果于近日在線發(fā)表于NaturePlants雜志。中國農科院水稻所研究員曾大力和中科院遺傳發(fā)育所研究員田志喜為共同第一作者，他們利用品種設計的思路，實現了高產優(yōu)質水稻的高效培育。該項研究給予品種設計育種研究領域以新的啟迪，將極大推動作物傳統(tǒng)育種向高效、精準、定向的分子設計育種轉變。

隨著功能基因組的發(fā)展，育種學家提出“品種設計育種”，夢想能將重要農藝性狀關鍵基因高效聚合，形成超級新品種。然而，在品種設計育種實施中，最優(yōu)化育種策略的設計面臨挑戰(zhàn)，迄今還沒實現從概念到產品。

品種設計育種的前提，是對目標性狀調控機理的系統(tǒng)解析。我國科學家通過近20年的努力，克隆了包括理想株型調控基因（IPA1）在內的一批重要高產調控基因，并揭示出水稻蒸煮品質主要受淀粉合成相關基因組成的遺傳網絡的調控。

在此基礎上，我國科學家精心設計，優(yōu)化組合了涉及水稻產量、稻米外觀品質、蒸煮食味品質在內的28個目標基因。經過8年多的努力，利用雜交、回交與分子標記定向選擇等技術，科學家們成功將優(yōu)質目標基因聚合到受體材料上，并充分保留了其高產特性。這些優(yōu)異的“品種設計”材料，在高產的基礎上，稻米外觀品質、蒸煮食味品質、口感和風味等方面均有顯著改良，并且，以其配組的雜交稻稻米品質也顯著提高。