能抵御台风的水稻长什么样子？

“你有很大的勇气。感谢您的支持。”李家洋拉着吉林省吉林市昌邑区新生村村民李树辉的手。

"我应该感谢你，他们经受住了考验。"李树辉高兴地说。看着自己750亩的高产无病水稻，李树辉感到比别人轻松多了。

李树辉方面的考验是，自今年8月以来，东北地区多次遭受台风、低温和连日降雨的袭击，导致水稻严重倒伏，多次发生稻瘟病。就在他的稻田对面，毗连的稻田几乎像被压碎了一样坍塌了。

然而，李树辉使用了水稻新品种“中科发5号”，它是中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李家洋团队的国家水稻试验品种。9月11日，“中科发5号”等中科发系列新品种将在吉林市新生村举行。在2000亩示范膜中，“中科发5号”等新品种在产量、抗稻瘟病、抗倒伏等农艺性状上表现突出，外观品质优良，口感好，收获期近。

十年后，这个梦想将会实现。

李树辉种植水稻已经十多年了。今年，该公司试图种植“中科发5号”。然而，它并不指望“意外”避免“自然灾害”。

周围都是心满意足的农民和企业，眼前是一片稻田，李嘉阳不禁感慨，“我们已经基本实现了十年前的梦想。”

当时，黑龙江省农业科学院等单位找到了李嘉阳，希望他能帮助解决东北地区的倒伏、稻瘟病、粒型改良等几个重要问题。李嘉阳欣然接受，“东北是我们研究水稻的‘宝地’，也是我们国家的重要粮仓。该地区粮食高产稳产将直接影响国家粮食安全。”

在一周内，李嘉阳行驶了3000多公里，对黑龙江的大米进行了全面检查。他发现，东北地区主要的优质水稻品种“稻花香”也存在抗稻瘟病能力差、抗倒伏能力弱、产量低、品种退化严重等问题。

针对这些问题，他带领团队在从基础研究到育种应用的整个产业链中开展新品种育种工作。经过10年的攻关，李家洋团队及其合作者成功培育出了一系列优质、高产、抗稻瘟病、抗倒伏、长粒、适合东北和西北地区种植的粳稻新品种“中科法”系列。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、国家重点研究开发项目“主要粮食作物分子设计与育种”水稻分子设计与育种子项目负责人刘桂福表示，目前，“中科发5号”等系列品种正在进行大规模示范和推广。黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、内蒙古、*共示范推广25万多亩，其中“中科发五号”2019年示范推广2.5万多亩，连片示范100多亩，连片示范1.2万亩。

与稻香相比，“中科发5号”等品种预计增产100公斤/亩以上。抗稻瘟病和抗倒伏能力强，可减少灾害损失30%，提高精米率8%以上。这些优秀品质带来的经济效益和社会效益日益突出。

与会专家高度评价“中科发5号”是一个从科学理论到生产实践的典型范例，将为设计育种研究带来新的启示，极大地推动农作物从传统育种向高效、准确、定向的分子设计育种的转变，对引领我国品种升级具有里程碑意义。

“分子设计”培育优质品种

2017年通过国家审批的“中科发5号”和“中科804”在示范推广中均取得了显著成效。该品种去年在黑龙江省武昌市主要稻花香产区3000亩示范膜中脱颖而出，今年推广应用面积已超过20万亩。此外，在长江中下游稻区，2017年成功实现了示范面积1万亩的优质高产水稻新品种“嘉优中科”系列。预计明年推广的面积将达到100万亩。

新品种诞生的背后是“分子设计育种”理论和技术的有力支持，这使得科技成果真正“有用和有影响力”。

李嘉阳说，农业科技竞争的核心之一是种业竞争。在当前国际形势下，品种分子设计是未来种业的制高点。“分子设计可以实现‘定制’育种。例如，你想要哪种水稻，你需要清楚地知道控制这些性状的基因和它们的分子调控网络。在这方面，我们迈出了重要的一步，走在了世界的前列。”

20年来，在国家自然科学基金、科技部、农业部、中国科学院等项目的持续支持下，李家洋团队长期致力于水稻分子机理和调控机制的研究。我国率先建立了植物基因定位克隆技术和方法体系，克隆了一系列影响水稻株型特征的重要基因，如株型、分蘖数、株高、分蘖角度、穗大小、穗型、茎强度等。

中国农业科学院研究员陈梦山认为，分子设计育种将对中国作物育种产生重要的战略影响，从而迎来绿色革命的新时代。进入新世纪以来，中国粮食增长进入了单位面积产量增长的瓶颈期。分子设计育种将是突破这一瓶颈的主要理论和技术基础

“作为‘第一个吃螃蟹的人’，我们希望为更多的团队做一个实验，证明与传统的育种方法相比，分子设计具有更短的育种时间、更高的产量和更好的综合性状。”李嘉阳说道。

培育中国大品种

中国科学院院士、著名杂交水稻育种专家谢华安认为，“中科发”系列水稻有潜力成为超级品种，建议培育成大品牌。

"超级品种是指综合水平高、产量高、抗逆性强、品质好、适应性广的品种."谢华安希望种业和水稻产业相互合作，打造优质优价的品牌，提高效率，为未来提高质量打下基础。

但在李家阳看来，“中科发”系列水稻的栽培方法还有待改进，应在栽培管理和减肥药的绿色生产方法上多下功夫。

未来如何“定制”？这也是李嘉阳目前正在思考的一个问题。他和他的团队正在为糖尿病患者定制大米。他们分析并确定了影响稻米品质的主要基因和调控网络，包括直链淀粉含量、糊化温度和凝胶稠度，并确定了水稻抗性淀粉合成的重要基因。"这种大米在食用后会保持血糖稳定."

从基础研究到应用，到产品和工业化，道路是漫长而艰难的。一路上李嘉阳一直深受感动。“有必要开放*、工业、研究和商业的整个链条。只有这样，新品种的培育才能更快，农业的发展才能更快。但我们仍需要探索如何实现这一目标。”