探明水稻起源

　　通过对大量重要进化基因的分析，该研究首次提出了籼、粳亚种的独立多起源假说，使中国源远流长的稻作文化得到正确认识和传承

　　早在我国2000多年前的汉代，亚洲栽培水稻中“籼”“粳”两大亚种已被人们所认知。然而，籼、粳稻的起源和命名在国际上一直存有争议。日本学者加藤茂范于1928年将“籼”“粳”称为indica和japonica，并一直沿用至今。实际上，这两个名字分别是拉丁语中“印度”和“日本”的意思，这错误地反映了籼、粳的亲缘关系、地理分布和起源。我国老一辈著名水稻专家丁颖先生把籼稻定名为籼亚种，粳稻定名为粳亚种。

　　对此，“3010份亚洲栽培稻基因组研究”通过对大量重要进化相关基因的单倍型和泛基因组分析发现，籼稻携带的很多基因不存在于粳稻中，粳稻的很多基因也不存在于籼稻中。此外，不同地理来源的水稻农家品种群体都带有特异的基因家族。根据这些结果，该研究首次提出了籼、粳亚种的独立多起源假说，并建议恢复使用籼、粳亚种的正确命名，使中国源远流长的稻作文化得到正确认识和传承。

　　我国小麦基因组学专家张学勇研究员评价认为，籼稻和粳稻是中性的名词，不带有明显地域性，这应该是全世界搞水稻、搞农业的科学家都愿意接受的。

　　此外，这一研究对亚洲栽培稻群体的结构和分化进行了更为细致准确的描述和划分，由传统的5个群体增加到9个，分别是东亚(中国)的籼稻、南亚的籼稻、东南亚的籼稻和现代籼稻品种等4个籼稻群体；东南亚的温带粳稻、热带粳稻、亚热带粳稻等3个粳稻群体；以及来自印度和孟加拉的Aus和香稻。

　　为水稻基因贴“标签”

　　该成果将极大推进水稻功能基因组和育种科学，科学家据此可以找到某个性状的缺失具体是哪里出现了问题，最终精准设计出水稻新品种

　　很多年前，世界粮食贡献奖获得者、国际水稻研究所原首席科学家库什就提出了“设计水稻”的想法。如今，这一梦想正在逐步变为现实。

　　“我国近年来下大力气开展基因组测序和功能基因组研究等工作，取得了很多专利，但是这些专利还没办法运用到育种上。”黎志康说，育种专家在进行亲本杂交过程中，并不知道想要的基因在哪个亲本里，或者用哪个亲本来做效率比较高，只能根据经验来判断。

　　“3010份亚洲栽培稻基因组研究”成果为每个亲本中的所有基因贴上了“标签”。每份亲本对应着怎样的基因，大家从中可以一目了然，使本身抽象的基因转化为育种专家能够读懂的数据。黎志康表示，此成果将极大推进水稻功能基因组和育种科学，在未来的3年到5年，将会有一大批相关成果涌现出来。

　　数以万计的基因是通过组合调控特定的代谢途径，最终体现在作物的性状表达之上的。黎志康打了个比方，这就好比篮球比赛，上场的5个人得配合好，各有分工，才能打出好成绩。如果找5个顶尖的后卫或者中锋上去，都是不行的，一定要有最佳分工和搭配。基因也是一样，有很多基因共同作用才能导致一个作物出现相应的性状。如果影响某一代谢途径的任何一个基因出现问题，那么作物该性状的表现就会出现问题。

　　“现在，通过全基因组扫描，我们可以找到特定品种某个性状的缺失具体是由哪个或哪些基因出现了问题，然后从哪个亲本里可以获得所缺少的基因，再通过最佳育种手段将所需基因补上，就可以育成所需要的新品种。”黎志康说。

　　他表示，未来，要培育高产高效的绿色超级稻，其育种策略必须要把种质资源和基因组学技术进行整合，并建成基于资源组合的遗传信息平台，使未来育种建立在大数据的精准遗传信息上。如此研究出的高效育种策略才能真正达到“设计育种”——即需要什么样的品种就可以在比较短的时间内培育出来。

　　中国农业科学院作物科学研究所所长刘春明说：“过去5年，在生命科学领域产生最大的、革命性的新技术就是基因编辑，我们能够非常有效地对基因组任何一个点位进行调整改变。这套技术将完全改变农业研究的步伐。”而这项技术本身就依赖于基因组。其中，3000个基因组代表着相当部分水稻的变异，“我们可以对变异的任何一个点位进行修饰改变，完全按照目标去修饰，也可以把它消除掉，这是未来基因组研究的重点”。刘春明说。

　　对此，中国农业科学院院长唐华俊表示，“下一步，我们要把水稻基因组研究与分子育种结合起来，尽快育成高品质、高质量的新品种，满足不同人群的高品质需要”。