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【成果快讯】原载于《科技日报》 在种子库里“淘宝”,让大米高产又好吃
发布时间:2022-05-18

◎本报记者 张 晔

吴纪中团队在中国南方冬麦区的2100多份地方品种里,筛选出380份抗性资源,通过基因分析与表型鉴定,最终找到了5个新的抗病基因位点,其中一个位于小麦染色体6BL上的基因显著性最强,有希望成为新的“御敌武器”。

  近期,长江中下游地区被蒙蒙细雨笼罩,麦农们又在为赤霉病烦恼:这样的天气,特别适合赤霉病菌(禾谷镰刀菌)传播生长,小麦一旦染菌得。突岽蠓醪。

  位于南京六合区的江苏省农科院实验基地里,江苏省农科院小麦种质资源创新团队首席专家、研究员吴纪中也种下了一亩小麦,与麦农们种的小麦不同,这里的小麦有大棚为其遮风避雨。但是,吴纪中却让助手打开喷淋设备,大棚里顿时下起了一场人工雨。

  “我们模拟多雨天气,就是要让小麦得上赤霉病。”吴纪中告诉科技日报记者,这个季节农民在打药抗。欠雌涞蓝兄,目的是对种子库中的种质资源进行抗性鉴定,筛选出高抗资源进行基因精细定位。

  吴纪中口中的种子库就是江苏省农作物种质资源库,建成十余年来,这里收集保存了5.5万份作物种质资源。近年来,科学家们在种子库中挖掘出许多优秀基因资源,有力支持了相关单位的科技创新和新品种选育,在保障种源安全和支撑区域农业发展方面发挥了重要作用。

  地方品种基因有望阻击“小麦癌症”

  小麦赤霉病堪称“小麦癌症”,至今没有特效药物。吴纪中告诉记者,在种质资源库中寻找抗性基因成为科学家根治赤霉病的希望。

  通过多年努力,在江苏省农作物种质资源库保存的“苏麦3号”“望水白”等地方品种里,科学家发现了关键基因fhb1,为战胜小麦赤霉病提供了有力的武器。通过分子标记辅助选择的方法,将fhb1导入到传统品种中,长江中下游的小麦赤霉病得到有效控制。但是,随着全球气候变暖,小麦赤霉病正在向华北粮仓黄淮麦区蔓延,当务之急是加快抗病基因的发掘利用。

  吴纪中团队在中国南方冬麦区的2100多份地方品种里,筛选出380份抗性资源,通过基因分析与表型鉴定,最终找到了5个新的抗病基因位点,其中一个位于小麦染色体6BL上的基因显著性最强,有希望成为新的“御敌武器”。

  “6BL上这个片段还比较宽泛,相当于找到了抗病基因所在的街道,想要得到具体的门牌号必须进一步精确定位。”吴纪中说,如果把6BL的抗病基因与fhb1结合,有望得到高抗赤霉病的小麦品种。

  针对淮南麦区小麦品种间遗传背景同质化严重的问题,他们还引进高产优质资源,利用携有抗赤霉病基因的资源与综合抗性较好且品质较优的引进品种进行杂交配组与系统选育,培育出一批抗赤霉病性较好的优质小麦新品种。“十三五”以来,该团队培育国审小麦新品种2个,省审小麦新品种5个,获得国家植物新品种权12项,把资源利用的故事谱写在广袤的田野上。

  为1497份传统水稻品种建档立户

  江苏自古以来就是鱼米之乡,其中太湖流域拥有超过8000年的稻作史,是我国著名的稻米产区,也是粳稻重要的起源中心,稻种资源的遗传多样性十分丰富。

  早在20世纪30年代,农业科技人员就开始收集太湖稻种资源,目前种子库里保存了1497份“太湖粳稻”资源,成为开展粳稻遗传育种研究的宝贵财富。

  江苏省农科院种质资源与生物技术研究所副所长张云辉告诉记者,为了用好老祖宗留下的珍贵遗产,水稻种质资源团队几代人持续开展鉴定挖掘工作,筛选出一批优良品种供给科研和生产应用。

  “十三五”以来,他们对代表性太湖稻种资源开展全基因组深度重测序,获得60万个分子标记。通过全基因组关联分析获得14个优异基因相关位点,从中克隆了多个与品质、产量、生育期等相关的新基因,目前正在开展优异基因的应用评价。

  “目前,我们已经完成400份太湖稻种的基因精准鉴定,接下来要再做600份。”张云辉说,通过全基因组关联分析,结合表型鉴定,发掘出更多的优异基因用于水稻育种,同时可以利用关联的标记位点进行高效精准选择,大幅提高了水稻的育种效率。

  为了培育既高产又好吃的大米,江苏省农科院粮食作物研究所王才林团队收集了数千个粳稻品种,其中就包括“关东194”,从中发现了控制水稻食味品质的关键基因wx-mp。历经十多年耕耘,他们培育出了适合太湖流域种植的“南粳46”,品质可与日本的“越光”水稻相媲美。随后,又持续研发出“南粳5055”“南粳9108”等系列优良食味软米品种。其中,“南粳9108”为全国推广面积最大的粳稻品种之一。

  据不完全统计,2021年江苏软米品种达34个,优良食味软米品种种植面积已占江苏水稻生产面积的45%,占粳稻面积的54%。为“苏米”品牌振兴贡献了巨大力量。

  同时,针对人民群众对稻米营养的个性化需求,研究人员还研发出适合高血糖人群的高抗性淀粉品种RS1,适合高血压人群的巨大胚品种JP1,适合肾脏功能障碍人群食用的低谷蛋白品种DGR1,以及富含花青素的优质紫米紫香糯1号等。

  种质资源库就是一座基因宝库,科技人员在不断充实资源储备,挖掘潜在优异基因,只是为了人类的“饭碗”端得更稳,让人民吃得更健康。


原载于《科技日报》

原文链接:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-05/18/content_535253.htm?div=-1


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