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用种子改变世界发布时间:2018-01-15浏览次数:0showpageView('','','39977e355af34a5c811ade29523503d1')来源:光明日报

用一粒种子改变世界
——记2017年度国家自然科学奖一等奖获得者李家洋团队

稻米养殖人类已有一万多年的历史,水稻种植凝聚了人类的智慧和坚持不懈的精神。

在2017年国家科学技术奖大会上,由遗传与发育生物学研究所李嘉阳领导的团队完成了“水稻高产优质性状形成的分子机制和品种设计”。中国科学院获得国家自然科学奖一等奖。中国科学院院士,2006年国家科学技术奖得主李振声评论说:“我认为这是新绿色革命的开始。”

李振声介绍说,第一次绿色革命发生在20世纪50年代初。其主要特征是将高秆转为矮秆,并辅以农药和农业机械,从而解决了19个发展中国家粮食自给自足的问题。袁隆平院士推出的中国杂交水稻是第二次绿色革命时期的杰出代表。杂交水稻实现了水稻高产的目标,使同一块土地能够生产更多的粮食并养活更多的人。

梦想的一步仍在继续。农业科学家希望食品不仅可以生产高产,而且还可以生产高品质,并培育出新品种的高产优质超级大米,使消费者能够吃得好,吃饱时吃饱。

然而,传统的杂交育种方法周期长,培育新品种需要10多年,面临遗传多样性差,品种效率低的问题。 “一颗种子可以改变世界”,但我们怎样才能培育出“多快又多快”的好种子?

科学家一直在思考:你能找到水稻基因和性状之间的对应关系,并根据不同的需求设计不同的新水稻品种吗?

经过十多年的努力,李嘉阳领导的团队给出了答案——“分子设计育种”。 “我们不使用转基因技术,而是利用自然本身的遗传优势。”李嘉阳解释说,简而言之,科学家们首先要了解不同基因在水稻中的不同特性,以及不同基因偶联可能产生的特征。然后根据需要相对精确地重组这些基因以获得我们需要的品种。

“我们将基础研究成果应用于高产优质的水稻分子育种,提出并建立了高效,准确的设计育种体系,以高产高品质为基础,展示了设计和育种,并提供了解决方案。水稻产量和品质相互控制的问题。有效的策略。“项目组中国科学院院士韩斌说。

李家阳团队精心设计了超高产但效果不佳的品种“特青”作为接受者,具有优良烹饪品质的“Yippon”和具有优异外观质量的“93-11”捐助者。对稻米外观品质,烹饪口感品质和生态适应性的28个目标基因进行了优化和组合。经过八年多的努力,利用杂交,回交和分子标记定向选择技术,高质量的靶基因已经成功地聚合成受体材料,并且完全保留了“特青”的高产特性。 “粳稻产量和粳稻品质”的理想目标已成功实现。

“育种者的未来目标是培育高产,抗病,高品质和广泛适应性的品种。综合水平较高的四个品种是“超级品种”。“中国科学院院士谢华安说。

未来,这种“超级品种”将经常出现,科学家们可以通过科学手段设计工业产品来设计水稻品种。 “分子育种利用现代信息和生物技术,通过杂交,分子标记选择和对遗传机制的理解,实现从传统'经验育种'到有针对性,高效'精确育种'的跨越。”李家阳说。 (记者叶乐峰杨树)

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