元素百科为您介绍分子模块的设计和育种，使水稻也可以“定制”。最近，利用“分子模块设计”技术培育的嘉友中科系列新水稻品种在江苏省沭阳市获得了丰收。嘉友中科系列新品种是由中国科学院遗传与发展生物学研究所李嘉阳研究小组与浙江省嘉兴市农业科学院李金军研究小组合作，利用“分子模块设计”的突破性技术培育的具有主导作用的新模块品种。
长江中下游水稻区是中国水稻的主要产区之一，历史上一直是水稻育种水平和生产水平都很高的地区。但近20年来，该地区水稻产量进入缓慢增长期，主要表现为产量与早熟、质量、抗病虫害、抗逆性等优良特性之间的矛盾。特别是在目前的高产栽培条件下，个人与群体之间的矛盾和产量与生育期之间的矛盾更加突出。
专家表示，近年来，随着重要基因资源的逐步挖掘，传统育种方法的瓶颈效应越来越明显，新品种育种难度越来越大。在此背景下，作物分子育种应运而生。分子育种技术可以实现基因的直接选择和有效聚合，大大提高育种效率，缩短育种寿命，实现“精确育种”。
中国科学院遗传发展研究所副研究员刘贵福说：“选择育种材料需要7到8年，分子育种技术可以缩短到3到4年甚至更短，育种周期缩短到原来的1/4到1/3，实现了快速、定向、高效的新作物品种。例如，传统的育种方法就像相亲时的“海选”，分子育种是在经过层层选择的对象中进行选择。”
“分子模块设计育种技术是一种分子育种技术。”研究小组负责人、中国科学院院士李嘉阳表示，该技术是在育种专家现场试验前模拟、筛选和优化育种过程中的各种因素，建立目标基因类型，提出最佳的亲本选择和后代选择策略，提高育种过程的可预见性。
“模块化设计育种是将育种的总体目标分解为几个单元目标，根据每个单元设计和培育一批符合单元目标的育种材料，最后根据整体目标将每个单元材料的基因结合起来，获得符合总体目标的品种。”刘贵福说。
与传统育种技术相比，分子模块设计育种技术不仅克服了育种周期长、偶然性大、育种效率低的缺点，而且准确改善了当前应用的品种缺点，容易实现多种优良基因（特征）的聚合。利用该技术培育的品种具有超级稻叶形态理想、高产、多抗、早熟、低秸秆抗倒的优点。适用于长江中下游水稻区种植，长江以北为季节性水稻，长江以南为季节性水稻或连续晚稻。
李嘉阳说：“这些品种不仅实现了超高产水稻与抗性提高的完美结合，而且实现了种植区的北移，在长江中下游具有广阔的推广前景。”
李嘉阳表示，研究小组将进一步朝着“量身定制”的方向努力。“例如，对于糖尿病患者和其他特殊人群，可以设计和开发低糖水稻。”
