南繁硅谷将为育种工作者提供国家级平台

中国科学院院士李家洋：
南繁硅谷将为育种工作者提供国家级平台

世界人口高速增长使得粮食安全面临巨大挑战。

未来天气剧烈变化将给农业生产带来巨大威胁。

那么，我们如何应对未来农业面临的巨大挑战?

3月20日上午，2021年中国种子大会暨南繁硅谷论坛主论坛，中国科学院院士李家洋作题为《生物育种发展报告——通向未来作物之路》的发言，讲述了他和研究团队探寻解决粮食增长需求、适应环境变化的可行路径。

应对粮食危机创造新主粮作物

“一株野生稻‘驯化’成为人们可吃的粮食，一般来说，可能需要经历7000年到1万年。”李家洋说，面对快速增长的世界人口、不断变化的全球气候，如此久的驯化时间难以满足现实的迫切需求。

为解决这一难题，李家洋团队首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化新策略，旨在最终培育出新型多倍体水稻作物，从而大幅提升粮食产量并增加环境变化适应性。

当前人类栽培稻由“祖先”二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来，驯化过程在改良其重要农艺性状的同时，也造成遗传多样性的大量减少、优势基因资源缺失。

“如果我们对异源四倍体野生稻进行‘改造’，让它变成我们理想的作物品种，将驯化时间从成千上万年缩短到几年或十几年，那将是一个创造新主粮作物的壮举。”李家洋说。

《细胞》杂志刊登此项科研成果时评价：该研究对未来应对粮食危机提出一种新的可行策略，是该领域的一项重大突破性进展，有望给世界粮食生产带来颠覆性的革命。

分子设计育种解决隐性饥饿

李家洋1956年出生于安徽，在安徽农业大学取得学士学位后进入中国科学院遗传所攻读硕士。赴美留学取得博士学位，后进入康奈尔大学汤普逊植物研究所进行博士后研究工作。1994年李家洋回国进入中科院遗传所，从事水稻研究至今。

李家洋通过图位克隆方法，分离鉴定决定水稻理想株型的主效基因IPA1，为系统性研究水稻特定性状的分子机制作出开创性贡献。2018年他与水稻育种专家袁隆平和张启发，共同获得未来科学大奖的生命科学奖。

3月20日下午，在2021生命科学前沿与种子创新高峰论坛上，李家洋作题为《高产优质水稻设计育种与未来种子创新》的主旨演讲。

当前吃饱已经不是主要问题，但很多人依然面临隐性饥饿问题，由于营养不平衡或者缺乏某种维生素及人体必需的矿物质，同时在其他营养成分上过度摄入，从而产生隐蔽性营养需求饥饿症状。

“分子设计育种是解决隐性饥饿问题的有效途径。”李家洋说，分子设计育种是指根据条件与需求设计聚合优异性状基因，综合优化调控各种重要农艺性状的优异基因及其网络，从而高效培育综合农艺性状优异新品种的技术体系，特点是精准、高效、综合、安全。

李家洋认为，分子设计育种是未来的技术，实际上有些根据大众需求定制的大米已经做到了，比如口感比较好、优质、长粒的大米。目前他的团队正考虑设计研究抗性淀粉含量合适的水稻品种，可以让糖尿病人安心吃米饭。

打好种业翻身仗南繁发挥平台支撑作用

1997年，李家洋就来南繁从事水稻育种科研工作，他的团队在海南陵水建有科研基地。从事育种科研工作20多年，他带领团队培育出20多个广受农民欢迎的水稻新品种。

“在中国育种科研事业发展中，南繁基地发挥了基础性、支撑性、平台性的作用，特别是在水稻新品种培育过程中，海南岛的条件是不可取代的。”李家洋说，我国主要农作物虽然在内地种植，但大部分种业新品种经过海南培育，国家建设南繁硅谷，将为育种科研工作者提供一个国家级平台，打好种业翻身仗，建设南繁硅谷是不可缺的一环。

李家洋表示，生物育种是未来保障国家粮食安全非常重要的方面，未来将通过南繁硅谷，进一步应用生物育种技术，培育更多的高产、优质、抗逆、高效的种子，保障国家粮食安全，让大家吃得饱、吃得好、吃得健康。

(本报三亚3月20日电)