很多年前,,世界糧食貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者、國(guó)際水稻研究所原首席科學(xué)家?guī)焓簿吞岢隽恕霸O(shè)計(jì)水稻”的想法,。如今,,這一夢(mèng)想正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
“我國(guó)近年來下大力氣開展基因組測(cè)序和功能基因組研究等工作,,取得了很多專利,,但是這些專利還沒辦法運(yùn)用到育種上?!崩柚究嫡f,,育種專家在進(jìn)行親本雜交過程中,并不知道想要的基因在哪個(gè)親本里,,或者用哪個(gè)親本來做效率比較高,,只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來判斷。
“3010份亞洲栽培稻基因組研究”成果為每個(gè)親本中的所有基因貼上了“標(biāo)簽”,。每份親本對(duì)應(yīng)著怎樣的基因,,大家從中可以一目了然,使本身抽象的基因轉(zhuǎn)化為育種專家能夠讀懂的數(shù)據(jù),。黎志康表示,,此成果將極大推進(jìn)水稻功能基因組和育種科學(xué),在未來的3年到5年,,將會(huì)有一大批相關(guān)成果涌現(xiàn)出來,。
數(shù)以萬計(jì)的基因是通過組合調(diào)控特定的代謝途徑,最終體現(xiàn)在作物的性狀表達(dá)之上的,。黎志康打了個(gè)比方,,這就好比籃球比賽,,上場(chǎng)的5個(gè)人得配合好,各有分工,才能打出好成績(jī),。如果找5個(gè)頂尖的后衛(wèi)或者中鋒上去,都是不行的,,一定要有最佳分工和搭配,。基因也是一樣,,有很多基因共同作用才能導(dǎo)致一個(gè)作物出現(xiàn)相應(yīng)的性狀,。如果影響某一代謝途徑的任何一個(gè)基因出現(xiàn)問題,,那么作物該性狀的表現(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)問題。
“現(xiàn)在,,通過全基因組掃描,,我們可以找到特定品種某個(gè)性狀的缺失具體是由哪個(gè)或哪些基因出現(xiàn)了問題,然后從哪個(gè)親本里可以獲得所缺少的基因,,再通過最佳育種手段將所需基因補(bǔ)上,,就可以育成所需要的新品種?!崩柚究嫡f,。
他表示,未來,,要培育高產(chǎn)高效的綠色超級(jí)稻,,其育種策略必須要把種質(zhì)資源和基因組學(xué)技術(shù)進(jìn)行整合,并建成基于資源組合的遺傳信息平臺(tái),,使未來育種建立在大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)遺傳信息上,。如此研究出的高效育種策略才能真正達(dá)到“設(shè)計(jì)育種”――即需要什么樣的品種就可以在比較短的時(shí)間內(nèi)培育出來。
中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士(左)在江蘇省沭陽縣青伊湖農(nóng)場(chǎng)查看水稻生長(zhǎng)情況(2017年10月31日攝)。