繆翼

　　水稻是最重要的糧食作物之一，直接關(guān)系到世界一半人口的生活質(zhì)量。以前，一個(gè)有著天然缺陷的水稻品種，只能通過一代代雜交選育。如今，通過對(duì)水稻品質(zhì)與產(chǎn)量等起決定作用的內(nèi)在基因的研究，科學(xué)家有望利用遺傳途徑改良水稻品種，培育出集多抗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、營養(yǎng)、高效等于一身的水稻新品種。

　　如果說，對(duì)水稻基因進(jìn)行測序的目的是想知道其中的基因“是什么”，對(duì)重要農(nóng)藝性狀功能基因的研究目的是想要知道某個(gè)基因“能干什么”。

　　那么，一個(gè)被科學(xué)家克隆成功的優(yōu)異基因究竟能干什么呢？

　　據(jù)了解，近年來，我國科學(xué)家已經(jīng)從水稻中克隆了一大批控制水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆和營養(yǎng)高效等重要農(nóng)藝性狀的功能基因，包括：粒長基因GL7，抗高溫基因高溫抗性1號(hào)，耐鹽性基因SKC1，秈粳廣親和基因S5，增產(chǎn)基因qGL3，光敏不育基因pms3，分蘗調(diào)控基因TE，品質(zhì)基因GIF1，磷高效基因PUP1等。

　　就以今天的“主角”粒長基因GL7為例，將其導(dǎo)入高產(chǎn)秈稻“T461”后，GL7干了什么？它改良了“T461”的外觀品質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了育種家的育種目標(biāo)，育成的優(yōu)質(zhì)品種“夏禾”會(huì)同時(shí)兼顧高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的特性。

　　如果說，功能基因組學(xué)的研究成果使得作物改良由過去的以經(jīng)驗(yàn)為主的育種發(fā)展到精準(zhǔn)育種。那么，作物遺傳改良的實(shí)質(zhì)就是對(duì)基因資源的合理利用，每一個(gè)水稻功能基因克隆的成功，歸根結(jié)底都是為日后的設(shè)計(jì)育種提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　還是以粒長基因GL7為例。如果只有達(dá)到國家一級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻粒長標(biāo)準(zhǔn)（長寬比≥3.0）的稻米才能出口國外，那么，粒長長寬比不到3.0的秈稻“T461”即使產(chǎn)量再高也會(huì)被拒之門外。然而，導(dǎo)入GL7基因后的改良品種“夏禾”，就可以坦然地“走出去”。

　　如今，伴隨著新一代高通量、高精度測序技術(shù)的發(fā)展，水稻功能基因組學(xué)的研究正不斷深入，并開始推動(dòng)作物遺傳育種理念和育種技術(shù)手段的革新。

　　或許此時(shí)，科學(xué)家們正在“操持著”被破解的優(yōu)異基因資源，在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)作物基因型、組裝基因，加快一個(gè)個(gè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的好品種出爐速度。

　　近日，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，走安全高效綠色發(fā)展之路。而農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的路上，“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗逆、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”的綠色農(nóng)作物新品種不能少，這就需要對(duì)優(yōu)質(zhì)基因資源不斷積累并合理利用。

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，隨著水稻功能基因組研究的不斷深入，最終將從分子、細(xì)胞、物種和進(jìn)化各層面闡明全部基因的生物學(xué)功能，揭示植株生長發(fā)育、環(huán)境應(yīng)答以及生物環(huán)境互作的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。水稻功能基因組研究不僅為作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、抗蟲、抗逆、營養(yǎng)高效等各種性狀的改良提供大量的基因，而且還大大豐富和發(fā)展了遺傳學(xué)理論，使得人們能從基因及其表達(dá)調(diào)控機(jī)制來認(rèn)識(shí)表型和性狀遺傳。