中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所（遺傳發(fā)育所）研究員、崖州灣國家實驗室主任李家洋表示，現(xiàn)在的分子設(shè)計育種技術(shù)是作物育種的4.0時代，目前國際上還沒有育種5.0時代的標(biāo)準(zhǔn)，“我認(rèn)為智能作物是未來育種5.0時代的一個核心”。
“中科發(fā)早粳1號”等新品系江西上高千畝示范現(xiàn)場，李家洋院士在稻田邊向媒體介紹分子設(shè)計育種等情況。中新社記者孫自法攝
由李家洋院士團(tuán)隊實現(xiàn)世界水稻育種早粳稻“零的突破”的三大早粳新品系——“中科發(fā)早粳1號”“中科發(fā)早粳25”和“中科發(fā)早粳23”，7月20日在江西省上高縣千畝連片示范田里舉行實收測產(chǎn)及食味品嘗現(xiàn)場會，李家洋院士在豐收稻浪翻滾的農(nóng)田邊接受記者采訪時作上述表示。
李家洋院士說，作物育種迄今可概括為四個時代，育種1.0時代是馴化育種，就是早期的選擇育種；育種2.0時代典型的就是雜交育種，比如雜交水稻、雜交小麥、雜交油菜等，還包括一些誘變育種也在內(nèi)；育種3.0時代是分子標(biāo)記輔助育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，這兩個技術(shù)都是分子育種；育種4.0時代，就是分子設(shè)計育種技術(shù)手段，通過基因組學(xué)、基因功能性狀解析、分子標(biāo)記輔助育種、雜交等技術(shù)，把多種優(yōu)異的基因快速聚合起來，培育作物新品種，這個新品種培育過程中，不排斥第二代和第三代育種技術(shù)，第二代的雜交技術(shù)、第三代的分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)都是它的基本技術(shù)，基因組測序分析、基因編輯、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)也是其基本技術(shù)，可以根據(jù)政策和需要選擇使用或不用。
育種4.0時代之后會不會有5.0時代？有什么標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn)？李家洋院士指出，5.0時代肯定會有的，但目前國際上還沒有育種5.0標(biāo)準(zhǔn)，“我認(rèn)為，育種5.0技術(shù)是在4.0所有技術(shù)基礎(chǔ)之上，再融合大數(shù)據(jù)和更精準(zhǔn)的智能技術(shù)，這里的智能指的是育成品種可根據(jù)環(huán)境及自身需要，智能選擇需要的功能性狀基因進(jìn)行表達(dá)”。
比如目前水稻等作物，其抗旱、抗蟲、抗病等基因，在沒有旱、蟲、病的時候也要表達(dá)，要消耗能量，所以是不智能的。智能品種就是如果受到某種病蟲害威脅，作物就會智能決定抗該種病蟲害的基因表達(dá)，威脅結(jié)束后也會智能關(guān)閉，簡而言之，就是“要的時候，相應(yīng)抗性基因就表達(dá)、作物就抗，不要的時候基因就不啟動節(jié)省能量”。
李家洋院士表示，“這就是智能作物，我認(rèn)為智能作物是未來育種5.0時代的一個核心。我現(xiàn)在提出來這個觀點(diǎn)，很多科學(xué)家未必就認(rèn)可，目前只是我認(rèn)為是這樣。過去因為我在引領(lǐng)作物育種領(lǐng)域，所以我提出來的觀點(diǎn)一般大家都會接受，但這個智能作物育種能不能被同行接受，還要看很多科學(xué)家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上以及在做科研任務(wù)的情況來確認(rèn)”。
據(jù)中國科學(xué)院遺傳發(fā)育所介紹，李家洋院士團(tuán)隊長期從事高等植物生長發(fā)育與代謝調(diào)控的機(jī)理研究，在中國率先建立植物基因圖位克隆技術(shù)方法體系，在國際上率先提出“分子設(shè)計育種”理念，為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種奠定堅實的理論基礎(chǔ)，并通過從科學(xué)理論到生產(chǎn)實踐的成功示范，推動作物傳統(tǒng)育種向高效、精準(zhǔn)、定向的分子設(shè)計育種轉(zhuǎn)變。
“中科發(fā)早粳1號”等新品系千畝連片示范現(xiàn)場會由中國科學(xué)院遺傳發(fā)育所主辦、江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所和江西省上高縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局共同協(xié)辦，中國科學(xué)院院士謝華安帶領(lǐng)測產(chǎn)專家進(jìn)行實收測產(chǎn)結(jié)果顯示，“中科發(fā)早粳1號”人工拋秧種植的田塊實收畝產(chǎn)615.3公斤，機(jī)插種植的田塊實收畝產(chǎn)562.5公斤，平均畝產(chǎn)588.9公斤。
