中國60%以上的人口以水稻為主糧，因此培育“高產優質”型超級水稻新品種是中國育種學家的奮斗目標。
如何才能實現“多快好省”地培育出一粒好種子？記者23日從中國科學院遺傳與發育生物學研究所獲悉，中國科學家利用品種設計的思路，實現了高產優質水稻的高效培育，研究成果已在線發表在Nature Plants雜志。
中國農科院水稻所研究員曾大力和中科院遺傳發育所研究員田志喜為共同第一作者，中國農科院水稻所、深圳農業基因組所錢前研究員和中科院遺傳發育所研究員李家洋為共同通訊作者。
隨著功能基因組的發展，育種學家提出“品種設計育種”的設想——將重要農藝性狀關鍵基因的優異等位形式高效聚合，形成超級新品種。
品種設計育種的前提是對目標性狀調控機理的系統解析，李家洋研究組與錢前研究組長期合作，致力于水稻高產、優質的分子調控機理的研究。通過近20年的努力，他們克隆了包括理想株型調控基因在內的一批重要的高產調控基因，并揭示水稻蒸煮品質主要受淀粉合成相關基因組成的遺傳網絡的調控。
錢前和李家洋研究團隊精心設計，以超高產但綜合品質差的品種“特青”作為受體，以蒸煮和外觀品質具有良好特性的品種“日本晴”和“93—11”為供體，對涉及水稻產量、稻米外觀品質、蒸煮食味品質和生態適應性的28個目標基因進行優化組合。經過8年多時間努力，他們利用雜交、回交與分子標記定向選擇等技術，成功將優質目標基因的優異等位聚合到受體材料，并充分保留了“特青”的高產特性。
據介紹，這些優異的“品種設計”材料在高產的基礎上，稻米外觀品質、蒸煮食味品質、口感和風味等方面均有顯著改良，并且以其配組的雜交稻稻米品質也顯著提高，成功實現了“秈稻的產量，粳稻的品質”的理想目標。
