人工拋秧種植，實收水稻稻穀畝產為530.31公斤；機插秧種植，實收水稻稻穀畝產為613.73公斤。人工拋秧種植田和機插秧種植田平均畝產567.64公斤。7月19日，雙季早粳水稻新品種“中科發早粳1號”測產現場會在江西省上高縣舉行。

200畝的示範田裡，金色稻浪翻滾，在機插秧、人工插秧、直播和拋秧四種栽培模式下，“中科發早粳1號”均表現優異，不僅產量創出新高，而且在苗期抗冷、抗旱，成熟期抗穗發芽等農藝性狀中表現突出。

“這一新品種實現了我國雙季早粳稻’零的突破’，填補了雙季早粳品種在我國水稻生產中的空白，這意味著，今後我們可以提前一個季度吃上好吃的新粳米了。”中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員李家洋滿懷喜悅。

李家洋院士（左）在上高縣示範片查看水稻生長情況新華社記者周密攝

早粳稻新品種為主糧供應“端上第一碗飯”

我國是世界上水稻產量第一大國，共有13個省種植雙季早稻，全部分佈在南方低緯度地區。

根據2020年國家統計局公佈的全國早稻生產數據，全國早稻播種面積7126萬畝，全國早稻總產量546億斤，全國早稻單產383公斤/畝。

然而，我國所有的雙季早稻品種均為秈稻，目前國家設立的雙季早稻品種審定組只有早秈組。早秈稻是在3月中下旬播種、7月中下旬收穫的南方秈稻品種。早秈稻品種，尤其是長江中下游的品種由於整體品質較差，大部分作為儲備糧或工業用糧使用。

“與早秈稻相比，生長在高緯度地區的粳稻品種具有抗逆性強、株型優、米質優、食味佳等明顯優點。”李家洋說，加速培育優良雙季早粳品種及其推廣應用，可以極大地提高早稻米的品質和商業價值，不僅能為農民增加經濟收入，同時可將我國優質新米的上架期提前2-3個月。

為此，李家洋院士團隊利用分子精准設計育種技術，在培育雙季早粳稻新品種方面取得重要突破。

2020年，他們培養的雙季早粳新品種“中科發早粳1號”在江西高安縣和浙江永康市的早稻品種比較試驗及多點試驗中，平均株高90厘米左右，平均每穗總粒數超110粒左右，結實率可達85%以上，千粒重26克左右，平均畝產在500公斤以上。

“不止如此，新品種抗逆性強，尤其苗期耐寒、後期抗穗發芽方面尤為突出，米外觀品質優良，主要米質指標達到優質二級米標準。”李家洋說，如果將雙季早秈稻品種改為雙季早粳稻品種，可以將優質新米提前兩至三個月上市，為我國主糧供應端上第一碗飯。

專家現場試吃“中科發早粳1號” 圖片來源：中科院遺傳所

分子精准設計：“定制”一棵理想水稻不是夢

“中科發早粳1號”新種質為我國優質稻改良示範指出新的方向，具有重要科學意義和應用價值。新種質誕生的背後，蘊含著強大的技術支撐：“分子精准設計”育種。

用李家洋的話說，“分子精准設計”就像組裝一台電腦。“想要什麼樣的水稻，把相關的水稻基因組合在一起，就可以培育出滿足需要的種子。”

與常規育種技術相比，“分子精准設計”育種不僅克服了育種週期長、偶然性大和育種效率低下等缺點，還可以對當前品種的缺點進行精確改良，實現多個優良性狀的聚合。

目前，李家洋院士團隊先後訂製了多個具備高產、優質、高效、高抗等諸多優良性狀的“理想水稻”。他們創建的北方稻區的“中科發”系列水稻新品種和南方稻區的“嘉優中科”系列水稻新品種，均實現了高產優質多抗水稻的高效培育。

李家洋表示，“精准設計”水稻不僅有助於保障國家的糧食安全，還有助滿足“眾口難調”的個性化需求。中國地域遼闊，生態環境和消費喜好差異大，所需水稻品種也各不相同。

當前，李家洋和團隊正在嘗試“定制”針對特殊人群的稻米，如針對糖尿病人的高抗性澱粉稻米，以滿足個性化需求。

“我覺得我國的水稻育種研究目前在國際上處於第一方陣。”李家洋自豪地說。但他同時表示，挑戰猶存。儘管目前水稻育種材料聚集了大部分優良性狀，但仍然需要升級與完善。同時，由於我國目前尚未對基因編輯育種建立相關標準，對農作物的精准設計仍然只是處於第一階段而無法實現其在生產上的應用。