开辟水稻育种新途径（科技视点·种业科技自立自强②）(2)

　　与传统农业中多样化品种小规模种植不同，现代农业追求高产，品种的单一化、同质化种植，在削弱了农业生态系统多样性的同时，还易引发土壤、水污染等问题。

　　多倍体化是植物最重要的进化事件之一。业内专家表示，二倍体向多倍体演化过程引入了新的遗传信息，这一驯化策略有利于保护生物多样性。由于在作物育种上的贡献，“异源四倍体野生稻快速从头驯化获得新突破”入选2021年度中国十大科技进展新闻。

　　这项研究的价值不仅在于水稻领域，还对其他植物的快速驯化提供了技术路线参考。李家洋说，实践证明异源四倍体野生稻快速从头驯化策略可行，其重要意义在于，它也为遗传背景复杂的野生植物重新驯化提供了范例和解决方案。

　　我国人多地少，吃饭问题始终是头等大事。业内专家表示，突破现有作物改良局限和技术瓶颈，创造符合我国国情、农情的全新作物，引领种子精准设计，对保障我国粮食安全具有重要的意义。

　　据介绍，无论小麦、燕麦等粮食作物，还是烟草、棉花等经济作物，许多重要作物都是异源多倍体，它们大多数是天然的异源多倍体物种。但人工诱导异源多倍体作物挑战重重，由于时间长、耗费大量的人力物力，许多有价值的种质资源没有得到充分利用。李家洋团队提出的策略，极大压缩了作物驯化时间，为农业产值高、遗传背景复杂、驯化潜力大的野生植物的快速驯化提供了思路。

　　未来，科学家们还将做进一步的研究，依靠植物基础科学研究的重大理论创新和技术突破，从头驯化更多新作物。

　　突破源于科研人员的长期坚持与深厚积累

　　2015年，李家洋团队全面启动四倍体野生稻研究工作，但相关准备工作很早就开始酝酿。李家洋团队一直在探索使用新的遗传学育种方法，水稻只是诸多作物中的一种。

　　“我们研究的推进，得益于现代生物技术的成熟。”李家洋解释说，基因组测序组装、基因组编辑、合成生物学等技术的发展，让之前做不了或者做起来效率很低的工作变成可能。

　　11年前，余泓加入李家洋团队。除了参与每阶段具体科研任务，他还承担团队协调、沟通工作，见证了研究工作从“0”到“1”的每一步。

　　“基础科研从来不会保证产出，每一个阶段都可能遇到瓶颈，让整个研究走不下去。”余泓表示，“团队自始至终都是在压力下前行。”

　　在整个驯化策略阶段，李家洋团队遇到了许多棘手难题。比如，在收集到的四倍体野生稻资源中，到底哪个最有可能成为底盘种质资源？能不能获得再生能力好的苗？为此，科研人员做了大量的筛选工作。又如，现有栽培稻遗传转化方法对野生稻无法适用，科研人员为此建立了野生稻高效遗传转化体系；在基因组的绘制和基因功能注释上，团队也做了很细致的处理……攻克这些难题，耗时短的也要一年左右。

　　项目推进的6年多时间，团队没有就相关研究成果发表过一篇文章。“我们的一些阶段进展，其实足够发文章。中间没有发表论文是为了完整验证从头驯化四倍体野生稻的可行性，得出一个真正有价值的结论。事实证明，我们得到了理想的结果。”余泓说。

　　余泓告诉记者，根据研究阶段的需求，团队会吸纳不同专长的科学家参与进来，这项成果是在科研人员的紧密合作、学科交叉融合基础上取得的。

　　“我们的执着得到了回报。”余泓说，参照成熟的路径去研究，过程相对容易，产出也有保障，但很难有原创性。面向未知的探索，才能带来较高的回报。“团队做出这项突破，源于科研人员的长期坚持与深厚的积累。一些技术得以突破，背后是十几年的钻研。”