全中國有60%以上的人都以水稻為主食，為了讓14億人口吃飽飯，我國水稻培育已經經曆了兩次“綠色革命”：第一次通過水稻矮化育種，畝産提高了将近45%；第二次就是有名的雜交稻時代，由袁隆平院士研究出的第四代雜交水稻，已經向着畝産1500公斤進發！

但是雜交稻的培育過程并不容易，一是雜交育種的後代長得怎麼樣，随機性很大；二是想培育出好品種需要的時間周期很長，甚至不止幾十年。此外，雜交稻每年都要重新制作下一年農民要用的雜交種。這些都給雜交育種帶來了重重困難。

當前，雜交水稻已經做到了讓大家都吃得飽。但是想要得到吃着更香、更營養的大米，利用雜交技術就有些“捉襟見肘”了。令人欣喜的是，水稻的“第三次綠色革命”已經開始，科學家們利用基因編輯技術就可以解決上述問題。

有人不經要問：基因編輯和轉基因技術如何區分？千萬别弄混了。用基因編輯技術進行育種，所改變的基因都是生物本身的基因，科學家通過分子技術手段進行檢測，來決定哪些基因是我們所需要的、哪些基因是我們所不需要的，隻要通過基因編輯的手段将某一個或幾個基因删除，或調整它們發揮作用的程度，就可以達到精準育種的目标了。

2001年10月12日，中國科學家就向全世界宣布，中國率先完成水稻（籼稻）基因組工作框架圖的繪制，并免費公布全部序列數據。我國科學家已經相繼定位克隆了300餘個控制水稻高産、優質、抗逆、營養和高效等重要農藝性狀的功能基因。中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋研究組、中國水稻研究所錢前研究組與上海生命科學研究院植物生理生态研究所何祖華研究組，合作找到了具備形成大穗、适中分蘖和稻稈粗壯、抗倒伏等特征的，理想株型的關鍵基因IPA1，并讓它适度表達，為進一步解析水稻株型精細調控機理和水稻新品種的設計培育奠定了基礎，這個基因應用于培育“嘉優中科”系列水稻新品種後，不但提高了水稻産量，還增強了對稻瘟病的抗性。

此外，我國的農業科學家經過不斷的探索，發現了壯稈基因TB1，它既能促進莖稈變粗，又能增加穗粒數；還發現了控制着稻谷的形狀和生長發育進程中的一系列生理生化過程的基因等等。現在看來，給水稻進行基因編輯，能使我們的生活更美好。

【知識點小貼士】

第一次綠色革命——矮化育種：上世紀60年代，以降低農作物株高、半矮化育種為特征的第一次“綠色革命”，使得全世界水稻和小麥産量翻了一番，解決了溫飽問題。第二次世界大戰後，随着人口的增加，國際市場對農産品需求激增，急需以改良種子為中心大幅度提高土地生産率。與此同時，化肥的大量使用使得原有高杆品種倒伏現象嚴重，成為限制産量的主要因素。因此，需要利用“矮化基因”，培育和推廣矮稈、耐肥、抗倒伏的高産水稻、小麥、玉米等新品種，提高農作物單産，解決發展中國家的糧食問題。

第二次綠色革命——雜交稻：在生物界中，兩個遺傳基礎不同的品種間或相近物種間進行雜交，其雜交子一代在生長勢、生活力、适應性和産量等性狀上優于雙親，這種現象就是雜種優勢。在植物中同樣存在着廣泛的雜種優勢現象，育種家培育了大量雜交作物并推向市場，如目前商業化玉米基本都是雜交品種。水稻是雌雄同花作物，無法像玉米等雌雄異花作物那樣可以通過人工（或利用機械）去除母本自交系的雄花，以另一自交系（父本）的花粉進行授粉大量獲得雜交種。因此，單純依靠人工去雄來大規模完成雜交水稻制種是不現實的。利用水稻雄性不育系作為遺傳工具，使得雜交過程中最為麻煩的“去雄”這一步可以省略，成功實現了雜交稻的大批制種及大面積推廣，表現出強大的雜種優勢，産量比常規品種高20%左右，大大提高了水稻産量。

水稻基因組工作框架圖：指通過DNA測序和計算機排序的方式，獲得的覆蓋率超過全部DNA序列90%以上的基因組“草圖”。 通過對水稻全基因組序列分析，可以獲得大量的水稻遺傳信息和功能基因；全面了解其遺傳機理。這為世界糧食作物的基礎和應用性研究提供寶貴的數據化信息，促進了我國生物技術的産權化、産業化進程，也大大促進了我國在水稻功能研究領域的快速發展和新的突破。

科學文本：毛志明 王春

監 制：程維紅 戰钊

統 籌：徐琴 宋雅娟 趙清建

策劃文案：宋雅娟 張蕃

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