展望

在先導(dǎo)專項(xiàng)資助下，凝聚了一支包括基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)和育種的研究隊(duì)伍，建立了水稻種質(zhì)資源庫(kù)和基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得了一批有重要育種價(jià)值的分子模塊，在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)同改良、感受與抵御低溫、廣譜持久抗病與產(chǎn)量平衡、氮高效利用、高產(chǎn)性狀雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)制等方面取得了有重要國(guó)際影響力的成果，分子模塊設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

但水稻是一個(gè)復(fù)雜的生命系統(tǒng)，除了基因以及基因間互作外，性狀的形成還涉及基因與環(huán)境的互作，我們對(duì)復(fù)雜性狀的遺傳網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)還非常有限，獲得的可用于設(shè)計(jì)育種的重要基因相對(duì)較少，還缺乏在基因組層面檢測(cè)或預(yù)測(cè)基因-基因或基因-環(huán)境因子互作的生物學(xué)效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，這些是建立和完善從“分子模塊”到“設(shè)計(jì)型品種”的現(xiàn)代育種創(chuàng)新體系的制約因素。

下一階段的方向應(yīng)將圍繞著?3?個(gè)方面開展工作：①計(jì)算生物學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)等途徑揭示農(nóng)藝性狀調(diào)控的分子網(wǎng)絡(luò)。充分利用水稻種質(zhì)資源和基因組數(shù)據(jù)，擴(kuò)大國(guó)際交流與合作，聯(lián)合利用功能基因組學(xué)技術(shù)及基因組編輯技術(shù)加速種質(zhì)和基因資源的發(fā)掘和利用，明確基因變異?功能變化以及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。②以綠色分子設(shè)計(jì)為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)品種的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)評(píng)價(jià)水稻種質(zhì)資源材料的產(chǎn)量、品質(zhì)、逆境抗性和養(yǎng)分利用效率等性狀，構(gòu)建在基因組層面檢測(cè)或預(yù)測(cè)基因-基因或基因-環(huán)境因子互作的生物學(xué)效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)基因型和環(huán)境因素及其耦合效應(yīng)的預(yù)測(cè)，以建立需求導(dǎo)向的作物設(shè)計(jì)方案，推動(dòng)作物的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。③以水稻分子設(shè)計(jì)模式應(yīng)用于復(fù)雜基因組作物小麥品種設(shè)計(jì)。推動(dòng)傳統(tǒng)育種向高效、精準(zhǔn)、定向的分子設(shè)計(jì)育種轉(zhuǎn)變，最終促成水稻等糧食生產(chǎn)的現(xiàn)代化、規(guī)?；透咝园l(fā)展。（作者：薛勇彪 韓斌 種康 王臺(tái)何 祖華 傅向東 儲(chǔ)成才 程祝寬 徐云遠(yuǎn) 李明 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所北京 中國(guó)科學(xué)院植物研究所北京 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所上海 《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿）