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中国在高产优质水稻品种设计育种取得新进展

2020-03-26

 
      

  水稻作为重要的粮食作物,是我国60%以上人口的主粮。在粮Д食危机和人们生活水平日益增长的双重压力下,培育“高产优质”型超级水稻新品种≠是育种学家和稻米种业长期±奋斗目标,但是传统育种进展缓慢。“一粒种子可以改』变世界”,然而如何才能实现“多►快好省”地培育出一粒好№种子?

  日前,中国科学家利用品种设计的思路,实现了高产优质水稻的高效培育。该项研究给予了ы品种ф设计育种研究领域新的启™迪,将极大推动作物传统育种向高效、精准、定向的分子设计育种转变。〾研究成果于2017年3月20日在线发表在Nat‖∠ure Plants§杂志,中国农科院水Й稻所曾大力研究员和中科院遗传发育╢所田志喜研究员为共同第一作者,中国农科⿱院水稻所、深圳农业基因组所钱前研究员和中国科学院Ы〨遗传与发育生物学研究所李家洋研究员为共同通讯作者。

  随着功能基因组的发展,育种学家提出※“品种设计育◆种”,梦想能将重要农艺性状关键基因的优异等┊┋位形式高效聚合,形成超级新品种。然而,品种设计育种实施中最优化育种∴策略的设计面临挑战,尤其对于高产优质复杂性状综合改良,迄今还没有实ǐ现从概念到产品๑的报道〇。

  品种设计育种的前提是对目标性Π⊙状调控机理的系统解析。李▧家洋研究组与钱前研究组长期合作↕,致力于水稻高产、优质的分子调控机理的研究。通过近⿳二十年的努力,克з隆了包括理想株型调控基因(IPA1)在内Ю⇔的一Ↄ批重要的高产调控基因,并揭示水稻蒸煮品ⓞ质主要受淀粉合成相关基因▷组成的遗传网络的调控。

  在此基础上,李家洋研究组与钱前研究组精心设计,以超高产但综合品质差的品种“〦特青”作为受体,以蒸煮和外观品质具有良好特性的品种“日本晴”和“93-҉11”▁▂▃▄为供体,对涉及水稻产量、稻米外观◄品质◁、蒸煮۞۞食味品质和生态适应性的28个目标基因进行优化组合。经过8年多的努力,利用杂交、回交与分子标记定向选择等技术,成功将优质目标基因的优异∨等位聚合到受体材料,并充分保留了“特青”的高产⊙特性。这些优异的Ж“品种∩设Θ计”材料,在高产的基础上,稻米外观品质、蒸煮食味品质、口感和风味┒等′方面均有显着改良,并且以其配组的杂交稻稻米品质也显着提高。成功地实现了"籼稻的产量,粳稻的品质"的理想目标〩。

  (王振红)