高產抗病雜交水稻找到基因“門牌號”確保糧食安全

　　1月9日，2014年國家科技進步獎獲獎名單揭曉，南京農業大學萬建民教授團隊研究項目“水稻秈粳雜種優勢利用相關基因挖掘與新品種培育”，通過20年的系統研究，發掘出水稻廣親和、早熟和顯性矮稈基因，開發相應分子標記和育種技術，成功培育秈粳交高產水稻新品種，榮獲國家技術發明獎二等獎。

　　項目組江玲教授告訴記者，水稻秈粳亞種間雜種具有強大的雜種優勢，比一般秈型亞種內雜種增產15%—30%。但秈粳雜種存在育性差、結實率低、植株偏高、易倒伏等問題，限制了秈粳雜種優勢的有效利用。

　　課題組經過長期的科研攻關，將上述難題一一攻克。一是發掘出17個不育位點及廣親和基因，并發明相應分子標記，有效解決了秈粳雜種半不育難題；二是發掘早熟基因，提出基于感光基因型和光鈍感基因的分子設計方法，解決了秈粳雜種超親晚熟問題；三是發掘顯性矮稈及株型關鍵基因，克隆半顯性矮稈基因D53，并且首次闡明“獨腳金內酯”信號途徑控制株型的作用機理，為培育秈粳交理想株型奠定基礎。

　　這些研究成果對推動秈粳雜交水稻育種成效顯著，團隊從秈粳雜交后代中選育出粳稻品種3個，其中寧粳3號和寧粳4號分別被農業部評為超級稻新品種和超級稻主導品種。聚合廣親和基因和早熟基因，培育廣適強優恢復系W107，組配的協優107和Ⅱ優107分別通過國家和安徽省審定。2006年協優107在云南省永勝縣1.13畝上創畝產1287公斤的世界最高紀錄。

　　“過去依靠分子標記的選育抗病蟲品種，相當于只知道抗病蟲基因在哪座城市，而現在知道了抗病蟲基因門牌號碼，將可以實現抗病蟲品種的精確選擇，育種效率更高，更可靠，進度更快。” 團隊劉裕強副教授告訴記者。

　　近年來，萬建民教授團隊在水稻抗條紋葉枯病、抗褐飛虱、稻米品質改良等方面也獲得業界矚目的成果。如2000年以來水稻條紋葉枯病在江蘇等地爆發流行，僅2004年江蘇省發病面積達2300多萬畝，絕收面積7.8萬畝，損失稻谷25億公斤，該病是由灰飛虱介導的病毒病，水稻一旦染病，便無藥可治，被稱作“水稻癌癥”。萬建民教授團隊和全省主要育種單位協同攻關，選育出十多個適應不同生態區的早中晚熟系列抗條紋葉枯病的粳稻新品種，該研究成果榮獲2010年國家科技進步獎一等獎。近年來，該團隊又成功克隆出第一個水稻抗條紋葉枯病基因STV11，并闡述了該基因的功能，并于2014年9月10日，在國際權威刊物《自然通訊》上發表論文，為保障我國糧食安全作出積極貢獻。