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上海交大研发出多项水稻分子育种新技术

文章作者:www.njwxtv.com发布时间:2020-01-27浏览次数:1217

根据国家粮食安全的需要和杂交水稻研究的前沿,上海交通大学科研团队正与国内外相关机构密切合作,研究水稻发育和育性机理,通过分子辅助育种等方法培育超级杂交水稻。为中国水稻生产的持续增长和国家粮食安全提供科学技术支持。

今天(10月17日),记者走进上海交通大学水稻分子辅助育种基地现场,聆听科研团队对近期开发的一系列水稻育种新技术和水稻新品种、新组合的介绍。

聚焦杂交水稻良种

上海是中国南方最早开展杂交粳稻育种的省市之一。上海虽然水稻种植面积小,但在杂交粳稻育种方面取得了一系列科技成果。先后培育了几个杂交水稻新品种,在上海水稻生产、粮食自给和生态平衡中发挥了重要作用。

组长张大冰教授说:“在新形势下,如何利用现代生物技术揭示水稻高产、优质、抗逆性等重要农艺性状,培育新品种,已成为上海乃至全国水稻育种的新目标。”

上海交通大学研究小组对杂交水稻新技术和新方法进行了大量研究。“在上海推广的常规水稻9522基础上,建立了大规模水稻突变体库,分离了30多个控制水稻雄性不育的关键基因,培育了一个新的水稻雄性不育系,并进行了杂交水稻的分子育种。已有30多篇高质量论文发表在《发育细胞》、《PNAS》、《自然通讯》和《植物细胞》等国际期刊上,并获得8项生育调节基因专利。获得一项水稻新品种审定;八个水稻花粉育性调节基因已用于水稻分子育种。张大冰介绍了该团队研究“一种对光和温度“敏感”的新型水稻品种”的主要结果。据了解,杂交水稻目前分为三系杂交水稻和两系杂交水稻。由于两系杂交育种具有自由组合的优势,两系杂交水稻在中国水稻种植十大杂交水稻品种中占有六个席位。

在谈到杂交水稻育种的突破时,张大冰教授说:“两系杂交水稻育种的核心是发现和利用转基因水稻资源。其花粉育性转化主要与日照时间或温度密切相关。杂交水稻制种过程中环境温度的变化往往会导致不期而至的育性转变,直接影响杂交水稻制种的纯度,给杂交水稻制种带来巨大风险。这是杂交水稻育种的主要瓶颈。”针对

pin的瓶颈问题,交通大学团队发现了一种新型水稻光敏雄性不育系。不育系可以通过光照长度实现不育系的育性转化。由于光照长度在特定区域和特定季节相对固定,可以通过分期播种实现两系杂交稻稳定高效的制种和繁殖。杂交水稻种子生产的风险大大降低,这可以说是两系杂交水稻育种的革命性技术创新。目前,该团队正在利用不育系进行两系水稻的分子育种。

美妙的叶片检测种子纯度

杂交水稻种子纯度检测是保证水稻安全生产的核心环节。几十年来,传统做法是在海南冬季选择少量样品进行杂交,并在结实期观察纯度,以判断杂交种子是否合格。这个过程通常需要大约半年的时间,需要大量的人力和物力。”张大冰向记者介绍。

为了解决这个问题,交通大学的研究小组采用分子标记辅助育种技术,开发了一套根据水稻苗期叶片的颜色深度,用肉眼区分杂交水稻品种纯度的系统。这种快速视觉纯度鉴定的新方法可以大大缩短杂交水稻种子纯度鉴定的时间,节约检测成本,提高检测效率

从基础实验室研究到产学研结合,研究团队拥有水稻亲本和杂交组合的五项自主知识产权。

“金辉A”和“早丰A”是两个杂交水稻制种品种的母本。其中,《金辉A》中设定的分子“标签”可以清楚地告诉我们种子的纯度,从而大大节约了检测成本。早丰一号种子生产应用广泛,产量高。最特别的是它也有香味。JP69是杂交制种的父本,是抗病的典范。适用于不同生态类型的水稻种植区,抗稻瘟病,可与不同籼稻和粳稻杂交。

“金惠友50”能抵抗上海的主要病害,节省30%的肥料。该品种不仅外观质量好,而且米饭柔软可口。“金惠友50”米参加了2012年上海市人民味觉大会,受到公众的好评。“早丰优69”是一种新型大穗籼粳杂交稻。科学种植可以减少大约20%的种子和肥料。据估计,与现有杂交水稻品种相比,每亩收入可增加350元以上。