日前，运用“分子模块设计”技术育成的嘉优中科系列水稻新品种在江苏沭阳获得丰收。
长江中下游稻区是我国水稻主产区之一，历史上一直是水稻育种水平和生产水平非常高的地区。但近20年以来，该地区水稻产量进入一个缓慢增长期，主要表现为产量和早熟、品质、抗病虫、抗逆性等其他优良性状之间的矛盾，尤其在目前的高产栽培条件下，个体和群体的矛盾及产量和生育期的矛盾就更加突出。
专家们表示，近年来随着重要基因资源的逐步挖掘，传统育种方法的瓶颈效应日益显现，新品种选育的困难越来越多。在这种背景下，作物分子育种应运而生。分子育种技术可以实现基因的直接选择和有效聚合，大幅度提高育种效率，缩短育种年限，实现“精确育种”。
中国科学院遗传发育所副研究员刘贵富说，“常规育种需要7至8年才能选出育种材料，分子育种技术能将其缩短到3至4年甚至更短，育种周期缩短为原来的1/4至1/3，实现了快速、定向、高效培育系统改良的作物新品种。打个比方，常规育种方法育种好比是在相亲的时候进行‘海选’，分子育种就是在已经经过层层选拔之后的对象里进行选择。”
“分子模块设计育种技术就是分子育种技术的一种类型。”研究组负责人、中科院院士李家洋说，这种技术是在育种专家的田间试验之前，就对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化，确立目标基因型，提出最佳的亲本选配和后代选择策略，提高育种过程的预见性。
“模块化设计育种就是先将育种总体目标分解成若干个单元目标，根据每个单元设计并培育一批符合单元目标的育种材料，最后按照整体目标将各单元材料具备的基因组合在一起，获得符合总体目标的品种。”刘贵富说。
与常规育种技术相比，分子模块设计育种技术不仅克服了育种周期长、偶然性大、育种效率低下等缺点，而且还可以对当前应用的品种缺点进行精确改良，容易实现多个优良基因（性状）的聚合。利用该技术育成的品种，具有理想株型的超级稻株叶形态及高产、多抗、早熟、矮秆抗倒的优点，适宜在长江中下游稻区种植，在长江以北可作一季中稻，在长江以南可作单季晚稻或连作晚稻。
李家洋说：“这些品种既实现了水稻超高产和抗性提升的完美结合，又实现了种植区域北移，在长江中下游地区有着广阔的推广前景。”
李家洋表示，接下来课题组还将进一步朝“量身定制”方向努力。“比如，针对糖尿病人等特殊人群，可以设计研制低糖的水稻。”