我校在水稻种质资源创新与育种利用取得系列新进展

日前，作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室贺浩华教授团队在水稻种质资源创新、重要农艺性状相关基因克隆与功能研究、育种应用方面取得一系列新进展。

1. 针对目前水稻矮秆基因资源极其单一的问题，在500余份地方水稻品种中筛选了新的“完美”矮秆种质资源小粒香，该品种中包含一个弱等位基因d1-w。该基因使单株产量大幅增加，并提升稻米品质;此外，可降低叶片温度，提高干旱及纹枯病抗性。论文发表在rice science，贺浩华和徐杰为通讯作者。

(http://www.ricescience.org/EN/abstract/abstract10018.shtml)。

图1 d1-w 提高稻米品质与抗性

2. 利用重组自交系群体，检测到14个与粒形相关性状的QTL，发现了一个新的调节粒重的主效QTLq，TGW12-1。通过基因敲除实验证明LOC_Os12g36660为目的基因，敲除植株后代在粒形上明显变窄，且粒重变小。同时转基因株系稻米的外观品质也受到影响，稻米中垩白面积增加，推测该基因可能参与不同的调控通路。论文发表在Theroetical and Applied Genetics，贺浩华傅军如为通讯作者。(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8354980/)

图2 CRISPR/ cas9诱导的LOC_Os12g36660突变体及其表型

3. 利用染色体片段置换系，在3个环境下检测到10个调控水稻穗顶端退化的QTL。其中，qPAA7为1个新鉴定的主效位点。通过图位克隆的方法将qPAA7精细定位于第7号染色体73.8kb区间。根据候选基因注释、qRT-PCR数据分析和基因序列比对结果，推测LOC_Os07g41280和LOC_Os07g41220可能为qPAA7的候选基因。为阐明调控穗顶端退化机理奠定了重要基础。论文发表在Frontiers in Plant Science,贺浩华和朱昌兰为通讯作者。(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8293750/)

4. 首次用蛋白质组揭示了长雄野生稻花粉发育过程中参与能量代谢的蛋白质丰度变化，发现与脂肪酸转化为糖相关的酶影响花粉活力，正常的花粉活力无疑是通过远缘杂交对野生稻遗传资源应用的关键，这些新数据为在水稻育种中利用有活力的长雄野生稻花粉导入新基因提供了理论指导。可能为qPAA7的候选基因。为阐明调控穗顶端退化机理奠定了重要基础。论文发表在Frontiers in Plant Science,贺浩华和彭小松为通讯作者。(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8640343/)

5. 通过全基因组关联分析，对211个水稻品种中进行芽期耐冷调查，鉴定了5个QTL位点，并对贡献率最高的QTL位点qSR9进行进一步分析，确定了候选基因，为水稻耐冷育种提供重要支撑。论文发表在BMC Plant Biology,贺浩华和边建民为通讯作者。(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8605578/)

基于种质资源创新，团队积极开展相关基因资源应用，通过分子标记辅助选择育种，2021年来，审定“万象优美特占”等水稻品种30个，其中国审稻2个。

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