发布人：     发布日期: 2015年02月12日 00:00    浏览次数:

    1月9日，2014年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。我校万建民教授团队研究项目“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”通过20年的系统研究，发掘出水稻广亲和、早熟和显性矮秆基因，开发相应分子标记和育种技术，成功培育籼粳交高产水稻新品种，荣获国家技术发明奖二等奖。

    水稻籼粳亚种间杂种具有强大的杂种优势，比一般籼型亚种内杂种增产15%-30%。但籼粳杂种存在育性差、结实率低、植株偏高、易倒伏等问题，限制了籼粳杂种优势的有效利用。课题组经过长期的科研攻关，将上述难题一一攻克。一是发掘出17个不育位点及广亲和基因，并发明相应分子标记，聚合广亲和基因，创制广亲和恢复系和粳型亲籼不育系，组配的籼粳交组合结实率稳定在85%以上，有效解决了籼粳杂种半不育难题。二是发掘早熟基因，提出基于感光基因型和光钝感基因的分子设计方法，设计最佳育种方案，获得理想熟期的籼粳交新组合，解决了籼粳杂种超亲晚熟问题。三是发掘显性矮秆及株型关键基因，克隆半显性矮秆基因 D53，并且首次阐明“独脚金内酯”信号途径控制株型的作用机理；克隆控制株型关键基因 A P C / CTE，明确其作用机理；开发相应分子标记，为培育籼粳交理想株型奠定基础。关于D53的研究成果以Article Research形式在2013年12月26日的《自然》（Nature）上发表，该杂志同期News&Views栏目为本研究发表了专题评述，认为“D53蛋白的发现为研究独脚金内酯和其他激素信号途径提供了积极帮助，并对调节植物营养分配与利用具有深远的影响”。

    万建民教授团队多年来围绕水稻生产的产量、品质和抗性开展研究，创建了多重杂交与分子标记选择相结合的聚合育种技术，综合籼粳水稻品种的优势，从籼粳杂交后代中选育出粳稻品种3个，其中宁粳3号和宁粳4号分别被农业部评为超级稻新品种和超级稻主导品种。聚合广亲和基因和早熟基因，培育广适强优恢复系 W107，组配的协优107和Ⅱ优107分别通过国家和安徽省审定。2006年协优107在云南省永胜县1.13亩上创亩产1287公斤的世界最高记录。

此外，万建民教授团队还在水稻抗条纹叶枯病、抗褐飞虱、稻米品质改良等方面开展了研究。2000年以来水稻条纹叶枯病在江苏等地爆发流行，仅2004年江苏省发病面积达2300多万亩，绝收面积7.8万亩，损失稻谷25亿公斤，该病是由灰飞虱介导的病毒病，水稻一旦染病，便无药可治，被称作“水稻癌症”。万建民教授团队和全省主要育种单位协同攻关，选育出十多个适应不同生态区的早中晚熟系列抗条纹叶枯病的粳稻新品种，该研究成果荣获2010年国家科技进步奖一等奖。近年来，该团队又成功克隆出第一个水稻抗条纹叶枯病基因STV11，并阐述了该基因的功能，2014年9月10日，国际权威刊物《自然通讯》（Nature Communication）在线出版了该团队题为“STV11 encodes a sulphotransferase and confers durable resistance to rice stripe virus”的论文。在水稻抗褐飞虱研究上取得重要进展，克隆了水稻抗褐飞虱基因Bph3，并阐明了该基因的功能，2014年12月8日，国际权威刊物《Nature Biotechnology》（IF=39.01）在线出版了题为“A gene cluster encoding lectin receptor kinases confers broad-spectrum and durable insect resistance in rice”的相关研究成果。团队刘裕强副教授告诉记者，“过去依靠分子标记的选育抗病虫品种，相当于只知道抗病虫基因在哪座城市，而现在知道了抗病虫基因门牌号码，将可以实现抗病虫品种的精确选择，育种效率更高，更可靠，进度更快。”

    据了解，1999年万建民教授作为“长江学者”特聘教授回到母校南京农业大学任教，此前在日本留学时的博士论文就围绕水稻籼粳交育性相关基因的挖掘和育种展开，相关研究至今已进行了20多年。此次获奖成果“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”，仅仅是前期研究结果得到肯定，更多的课题等着他们去研究、去探索。如今，以万建民教授为组长的项目团队已发展壮大，围绕水稻产量、品质、抗性等重要农艺性状，他们挖掘重要基因，研究基因功能，阐明重要性状形成的分子基础，将分子育种与常规育种相结合，创制新种质，培育出更多的高产、优质、多抗、广适性的水稻新品种，为保障我国粮食安全作出积极贡献。