在水稻起源之地，先进的基因组技术可能将彻底改变这种古老作物的未来。中国科学家如拼搭乐高积木般，将超高产、品质改良和抗性提升等优秀基因“模块”“组装”成了一种前所未见的超级水稻。
10月31日，在江苏省沭阳县青伊湖农场，名为“嘉优中科1号”的超级水稻迎来了丰收。研究团队成员、中国科学院遗传与发育生物研究所副研究员刘贵富正紧张地指挥着稻田的收割和测产。
他希望亩产达到850公斤，比当地栽培的主要稻种产量高30％以上。在自然种植的条件下，达到这一亩产目标是巨大的挑战。测产结果让他喜出望外：不管是传统手插秧，还是更节约人力的直接播种，平均亩产都达到了900公斤以上。
目前，“嘉优中科1号”正在各地大面积推广。该研究课题负责人、中科院院士李家洋说，这一突破性技术育成的新稻种具有引领作用，对指导未来作物遗传改良、保障国家粮食安全具有重大战略意义。
“最关键”的基因
按当地农时，“嘉优中科1号”算一季中稻，在此地试种颇有深意：虽然这种新水稻适宜在长江中下游地区种植，但科学家特意将种植区域北移，以验证它在水稻生长期较短的地区，其优点能否充分发挥。
结果令人满意：在寒流到来之前，它已和现有稻种相继成熟。看起来，它们株高适中，叶片挺拔，稻籽已然金黄，但茎秆还是青色，用行家的话说，这样能“抗早衰、抗倒伏”。
“分子模块设计”神奇在何处？李家洋说，在“分子模块设计”育种技术下，培育水稻就像“设计一个工业产品”。
刘贵富说，该方法的科学基础是多数农作物的经济性状，比如高产、稳产、优质、高效等，都受到多个基因的调控，并具有“模块化”特性。科学家通过解析这些基因表达调控机制、彼此作用的模式，可以将它们统筹“设计”在一起，让杂交、选种过程变得有目标、可预见，育种效率获得“革命性”的提高。
“最让我高兴的是，我们找到了最关键基因。”李家洋说，这种名为理想株型的分子模块（IPA1－2D）可以让株型更优质。“茎秆更粗壮，穗子大、谷粒大，这是高产最重要的性状。”
“跟转基因无关”
当前，一个基因（技术）就意味着一个产业。在未来的农业生物改良中，相关基因和关键技术的突破将带来难以估量的经济效益。
近年来，欧洲、美国、澳大利亚等国家纷纷出台国家级研究计划，在农业生物技术领域展开竞争。
中国政府高度重视农业生物技术发展。“嘉优中科”系列新品种背后，就是中国科学院13项战略性先导科技专项（A类）之一“分子模块设计育种创新体系”，其定位是“解决关系国家长远发展的重大科技问题”。
李家洋说，“分子模块设计”育种技术与转基因无关。因为，它不存在基因剪辑，也没有引入外来基因等，而是在水稻天然基因里筛选“优质”基因，然后利用“分子模块设计”育种技术，极大提高了育种精准度和效率。
刘贵富举例说，在常规育种里，杂交后的新稻株要等到在田里生长后，科学家才能用肉眼“海选”出想要的性状植株。但是现在，哪怕还是青青的小苗，只要做一次基因检测，就能“锁定”想要的那一棵。
“此外，转基因技术主要是针对少数单基因控制的性状改良，难以培育针对复杂性状改良的突破性新品种。”刘贵富说，“因此，新一代育种理论和技术体系是现代种业发展的迫切需求。”
嘉优中科6号。
嘉优中科6号是科学家们用嘉66A×中科6号选育而成的一种水稻品种，早在2014年就已经参加了长江中下游单季晚粳组区域试验。通过真实的种植试验人们发现，它的平均亩产达到了714.4千克，比之前的嘉优5号产量还要高。
2015年接着种植试验，它的平均亩产达到798.8千克，两年的平均亩产是756.6千克。2016年继续试验，平均亩产也达到783.0千克。
三年的平均亩产达到765.4千克，产量还是相当可以的。这种水稻的全生育期是152.8天，稻谷的植株高是117.8厘米，不易倒伏，稻穗长度19.6厘米。每亩有效穗数是14.3万穗，而每穗的总稻谷粒数则是256.1粒，结实率高达83.9%，千粒重29.4克。
对于抗病性上，这种水稻在稻瘟病两年的综合指数分别是3.8、3.6，穗瘟损失率最高级5级，白叶枯病7级，褐飞虱7级；条纹叶枯病5级；中感稻瘟病，感白叶枯病，感褐飞虱，中感条纹叶枯病。它的抗病等级挺高的，意味着种植起来水稻不容易染病，植株能长得更好，生长更稳定，产量才会更高。
而该水稻产出的米粒质量检测指标也很好，整精米率70.2%，不容易产出碎米，长宽比是2.1，垩白粒率48%，垩白度7.4%，胶稠度81毫米，直链淀粉含量13.6%。
正因为从亩产量、稻谷形态、抗病性、米粒质量指标等各方面表现都非常突出，该品种在2017年6月29号就已经审定通过，是符合国家稻品种审定标准的，大家可以放心。这种水稻比较适合在浙江、上海、江苏南部、安徽沿江、湖北沿江一带种植，且是以单季晚稻的方式种植。
