2017-07-11 09:51:00
水稻種植凝聚著人類的心血與智慧。國際水稻研究所等機構(gòu)推動“第一次綠色革命”，中國育種學家探索雜交育種，都曾為水稻“高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”作出巨大貢獻，成果惠及亞非17個國家的幾千萬稻農(nóng)。
基因技術(shù)為水稻加速“升級換代”奠定了基礎(chǔ)。1998年，多國科學家啟動了國際水稻基因組測序計劃，2004年繪制完成水稻基因組序列全圖，并相繼在技術(shù)平臺、重測序、功能基因的克隆和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)解析方面取得系列重要成果。近年來，隨著高通量、高精度基因測序技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)可以一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定，并從中篩選出有價值的信息。水稻從傳統(tǒng)“經(jīng)驗育種”向現(xiàn)代“精確育種”躍升，設(shè)計“未來水稻”成為可能。
從常規(guī)育種到分子設(shè)計育種
以基因技術(shù)為核心的分子設(shè)計育種，讓水稻育種周期更短、更有針對性，代表了水稻育種的發(fā)展方向。
何為“未來水稻”？這得從水稻育種說起。長期以來，水稻育種主要利用常規(guī)育種技術(shù)，選用兩個在遺傳上有一定差異、性狀又能互補的水稻品種進行雜交，在后續(xù)世代連續(xù)選擇符合育種目標的品系，或直接選擇具有明顯優(yōu)勢的第一代雜交種用于農(nóng)業(yè)種植。
雜交品種常常比他們的親株單產(chǎn)更高、更耐寒、抗倒伏性更強。這種“雜種優(yōu)勢”在農(nóng)業(yè)中很普遍，在水稻種植中尤為明顯。過去幾十年間，常規(guī)育種技術(shù)的進步顯著增加了水稻產(chǎn)量，彰顯“雜種優(yōu)勢”的應用價值。“雜交水稻之父”袁隆平院士近年來相繼推出“Y兩優(yōu)900”“超優(yōu)千號”等“超級雜交稻”品種，不斷刷新單產(chǎn)紀錄，畝產(chǎn)已經(jīng)突破1000公斤?！ ∮没蚣夹g(shù)改變水稻育種方式，有更多的現(xiàn)實考量。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，受全球人口增長和可耕地總面積減少的影響，未來20年，水稻產(chǎn)量必須成倍增長才能滿足全球需求。以基因技術(shù)為核心的分子設(shè)計育種，讓水稻育種周期更短、更有針對性，代表了水稻育種的發(fā)展方向。
除豐產(chǎn)性之外，抗病性、優(yōu)質(zhì)性、廣適性等特性也是水稻育種學家們不懈追求的目標。在分子育種時代，科學家可通過研究、設(shè)計不同農(nóng)藝性狀的基因，來改善水稻植株，培育出“超級稻”的升級版———“未來水稻”。在“超級稻”的基礎(chǔ)上，“未來水稻”還將具備高營養(yǎng)、多功能等特點，稻米食用者將有更多細分化、個性化的選擇方案。
基因組數(shù)據(jù)平臺免費開放
3000份水稻核心種質(zhì)基因組原始測序數(shù)據(jù)的開放，為相關(guān)研究提供了龐大的數(shù)據(jù)庫，有助于突破相關(guān)技術(shù)瓶頸，全面提升我國乃至全球水稻基因組研究和分子育種水平。
這3000份已測序的水稻核心種質(zhì)基因組，來自由中國農(nóng)業(yè)科學院、國際水稻研究所和華大基因共同完成的“3000份水稻基因組”項目成果。這是迄今為止全世界最大的植物基因組測序項目，包括來源于中國的500份代表性材料，以及國際水稻研究所收集的來源于89個國家的2500份材料，代表了全球25萬份水稻種質(zhì)基因的多樣性。這些材料的基因組序列等信息，通過國際水稻信息學聯(lián)盟和“云之稻”平臺免費向國內(nèi)外研究者開放。
中國科學院院士、水稻分子育種專家李家洋認為，“3000份水稻核心種質(zhì)基因組原始測序數(shù)據(jù)的開放，為水稻基因組研究提供了龐大的數(shù)據(jù)庫，有助于突破水稻復雜性狀分子改良的技術(shù)瓶頸，全面提升我國乃至全球水稻基因組研究和分子育種水平”。（據(jù)《經(jīng)濟日報》）
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