深秋，江蘇沭陽縣青伊湖農(nóng)場，沉甸甸的稻穗壓彎了枝頭。這片金色的“海洋”，是中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所李家洋研究組的試驗田，在這里，他們培育的水稻新品種——嘉優(yōu)中科1號，正等待收割。
　　“平均畝產(chǎn)911.3公斤，這一運用’分子模塊設計’技術育成的水稻新品種，對引領我國育種技術體系的升級換代，保障我國糧食生產(chǎn)安全，具有重大的現(xiàn)實意義。”現(xiàn)場實收測產(chǎn)后，專家組如是評判。
　　長江中下游稻區(qū)是我國重要的水稻主產(chǎn)區(qū)，歷史上一直是水稻育種水平和生產(chǎn)水平非常高的地區(qū)。但近20年來，該地區(qū)水稻產(chǎn)量進入緩慢增長期，究其原因，主要是品質(zhì)差、抗病性弱、主栽品種退化嚴重。培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水稻新品種，迫在眉睫，然而長期以來，常規(guī)育種面臨育種周期長（一般需要10年以上）、品種間遺傳多樣性狹窄、效率較低、存在很大的盲目性和經(jīng)驗性等瓶頸問題，很難選育出突破性優(yōu)異品種。
　　“分子模塊設計，簡單說即分子育種?！崩罴已蠼忉?，不同品種的水稻有不同的特性，有的抗倒伏，有的抗蟲，有的更高產(chǎn)，這些特性通常由某些基因決定。可到底是“誰”在某一方面擁有其他人無可比擬的優(yōu)勢？分子模塊設計技術，就是通過基因分析確定這些水稻品種的與眾不同之處，進而為雜交育種提供更精準的選擇。
　　“與常規(guī)育種技術相比，這一育種新方法克服了育種周期長，偶然性大和育種效率低下等缺點，可以對當前應用的品種缺點進行精確改良和容易實現(xiàn)多個優(yōu)良基因（性狀）的聚合?！崩罴已笳f。有關研究成果表明，利用該方法每一代的雜交育種周期有望從現(xiàn)在的8年縮短至3—5年。
　　精準“發(fā)力”，嘉優(yōu)中科1號利用嘉恢306恢復系作為底盤品種，導入了理想株型分子模塊、抗稻瘟病分子模塊和早熟模塊，選育出了優(yōu)良恢復系—中科嘉恢1號，并同不育系嘉66A配制育成嘉優(yōu)中科1號。2016年，嘉優(yōu)中科1號在江蘇沭陽進行了萬畝連片示范片，獲得巨大成功：2016年11月3日，江蘇省農(nóng)委組織專家實測900畝，平均畝產(chǎn)843.4公斤，比當?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)200公斤/畝以上。按每公斤稻谷2.8元計，在不增加任何成本的條件下，每畝可以增收560元以上。
　　不僅如此，采用了“分子模塊設計”育種技術的嘉優(yōu)中科1號還具有更佳理想的株型株葉形態(tài)：苗期起發(fā)快、株高適中、植株緊湊、生長清秀、分蘗力中等、成穗率較高、劍葉挺拔直立、穗大粒多、結實率較高、谷粒金黃色、成熟一致、熟期轉(zhuǎn)色好、抗倒性強。田間調(diào)查表現(xiàn)病害輕。
　　高產(chǎn)、多抗、早熟、矮稈抗倒。“嘉優(yōu)中科1號既實現(xiàn)了超高產(chǎn)和抗性提升的完美結合，又實現(xiàn)了種植區(qū)域北移，在長江中下游地區(qū)有著廣闊的推廣前景，未來可在長江以北可作一季中稻，在長江以南可作單季晚稻或連作晚稻?！睂＜覀儽硎?。
　　李家洋透露，經(jīng)過精心設計，目前研究所已經(jīng)育成了嘉優(yōu)中科1號、2號和3號三個雜交粳稻新品種，并分別通過2016年上海市、江西省和浙江省審定，同時嘉優(yōu)中科系列后續(xù)新組合也正在參加不同省的區(qū)試。