加强水稻品种选育,助推种业创新发展——广东省农业科学院水稻研究所科企合作探索与实践

作为省内唯一一家专门从事水稻研究的省级科研机构,广东省农业科学院水稻研究所在水稻矮化育种、优质常规稻育种、杂交稻育种和超级稻育种等水稻育种研究方面取得巨大成就,育成一大批水稻品种通过各级品种审定,培育一批重要亲本材料被种业同行广泛应用,一批优秀品种在我国南方籼稻区大面积推广应用,为南方稻区乃至全国水稻种业发展和国家粮食安全做出重大贡献,奠定了“中国籼稻,广东种芯”的地位。2011年以来,随着《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》(国发〔2011〕8号)等文件的相继实施,科研院所和高等院校在杂交稻品种区试指标等商业化育种方面逐步受到限制。为适应新的形势,广东水稻所通过品种转让、委托育种和技术服务等形式加强科企合作,寻求与紧贴市场、推广能力强的种子企业合作,发挥各自优势共同开展品种转化和推广,并取得较好成效。培育壮大了一批种子企业,促进一批品种在生产上大规模应用,推动了水稻科技创新和种业发展。并就未来水稻育种和科企合作主攻方向进行了分析展望。

广东省农业科学院水稻研究所水稻品种播种面积的变化与启示

新世纪以来,针对新时期水稻发展战略需求,广东省采取多举措有力推动了我国水稻的优质化发展。广东省农业科学院水稻研究所(简称“广东水稻所”)作为广东省水稻产业的主力军,育成了一大批水稻品种和材料,正推动广东乃至全国各地水稻产业的转型升级,实现我国水稻生产提质增效。以2003—2020年广东省水稻播种面积数据为基础,通过结合广东水稻所在此时间阶段的品种推广情况,分析研究广东省水稻播种面积和广东水稻所培育的水稻品种在省内播种面积的变化情况以及两者之间的联系,研究结果为客观认识广东省水稻种植结构变化趋势和水稻产业健康发展提供参考。结果表明,优质高产的水稻品种保证了广东省水稻总产量的稳定,其中广东水稻所选育的高产、优质、多抗、广适的水稻新品种不断涌现,且品种播种面积每年占全省水稻播种面积的50%左右,如吉丰优1002、广8优金占、广8优165、美香占2号、粤禾丝苗和五山丝苗等拥有较大的播种面积。广东在众多优质稻品种的带动下提高了全省的稻米优质率。水稻育种的创新发展能推动广东乃至全国各地水稻产业的转型升级,确保了我国的口粮安全。在今后育种目标上,围绕保障国家粮食安全和促进农业高质量发展的战略需求,要进一步提升以市场为导向,并利用具有前瞻性的种业科技自主创新和水稻生产能力,推动我国水稻生产的进一步提质增效。

广东省适宜机插水稻品种筛选与评价体系研究

【目的】探讨不同品种水稻机插模式下的丰产性和稻米品质,筛选适宜广东种植的机插水稻品种并构建适宜机插水稻品种选育评价体系。【方法】选择广东主栽的14个水稻品种,以手插为对照,进行两年三季机插水稻试验,以产量和品质为一级指标,糙米率、精米率、整精米率、透明度、垩白粒率、垩白度为二级指标,开展量化评价研究。【结果】与手插相比,机插水稻的产量降低16.3%,糙米率、精米率、垩白粒率、垩白度则分别提高1.3、1.4、3.47、0.89个百分点,透明度也提高0.1;机插的产量和稻米品质下降或增加幅度存在季节差异,其中两年三季14个品种机插的产量较手插平均分别低11.1%、18.8%和17.3%;产量和稻米品质机插适宜性评分显示,14个品种中粤禾丝苗、粤银软占、合丰丝苗和黄华占等4个品种评分最高;产量构成因子与评价指标相关性分析表明,机插适宜性与干物质积累、有效穗数和结实率显著相关,且与干物质积累和结实率的相关性达极显著水平。【结论】与手插相比,机插处理合丰丝苗、粤禾丝苗、粤银软占、黄华占减产幅度较小,广8优金占、粤禾丝苗、粤银软占、南晶香占加工外观品质较优;显示粤禾丝苗、粤银软占、合丰丝苗和黄华占机插适宜性评分最高,适合在广东推广应用。研究建立的评价指标体系可供适宜机插水稻品种选育参考。

广东优质稻粤农丝苗的衍生品种及其特征特性研究

粤农丝苗既是一个丰抗优综合性状优良的常规水稻品种,同时也是一个优质稻育种亲本,分析其衍生品种的特征特性,可以为优质稻育种提供理论依据。以粤农丝苗(R1212)作亲本,育成通过审定或授权的水稻品种有53个,其中通过国家、省级审定的43个,这些品种类型丰富,包括常规稻、杂交稻、香稻等。为阐明粤农丝苗衍生品种的特征特性,选取审定的衍生品种,以它们参加国家、省级区域试验的产量、米质、抗病及抗逆性表现进行比较分析。结果表明,这些品种区域试验产量均比对照种增产,增幅为0.46%~10.98%;品质指标除Q两优粤农丝苗未定级外,常规稻、杂交稻都可达到优质标准;在抗病性方面,部分衍生品种表现为抗稻瘟病和白叶枯病,但较多衍生品种对这两个主要水稻病害抗性表现较弱;在抗倒力、耐热性鉴定上,粤农丝苗衍生品种均表现抗倒力强,除徽两优粤农丝苗外,其他品种对耐热性表现为较强或强。粤农丝苗衍生品种普遍具有丰产稳产性好、稻米品质优、抗倒性和耐热性较强等特点,充分体现了粤农丝苗作为优质稻亲本的“芯”片作用。粤农丝苗主要衍生品种粤禾丝苗、粤金农占、隆晶优1212、晶两优1212、隆两优1212、荃优粤农丝苗、徽两优粤农丝苗都已成为当地的主栽品种,在审定区域内具有很好的推广应用前景。

粤稻百年主要水稻科技创新成就概述

回顾和简要概述了广东省农业科学院水稻研究所百余年来在稻作科学方面取得的主要成就。在稻种资源方面,作为最早开展稻种资源研究的单位,已收集保存栽培稻和野生稻资源24000多份,鉴评筛选出外选35等大批优异种质,创制出稻瘟病持久抗性、优质的育种亲本三黄占2号、28占和香丝苗126等广泛应用于新品种培育。在水稻育种方面,开创了栽培稻与野生稻杂交育种先河;通过人工杂交育成最早在生产上大面积应用的籼稻矮秆品种广场矮,从而开辟了水稻矮化育种新途径,进而培育出珍珠矮、广陆矮4号、桂朝2号、双桂36、特青等大品种,为农业史上的第一次绿色革命发挥了重要推动作用;作为最早开展籼型优质稻育种单位,先后育成了双竹占、黄华占、粤农丝苗、美香占2号、泰丰优208等大面积种植的优质新品种;在杂交稻育种方面,创制出野败型、红莲型高配合力、高异交率和细长粒型优质三系不育系天丰A、五丰A、荣丰A、丛广41A、粤泰A、粤丰A、泰丰A和广8A等,创制出感温与感光型恢复系广恢3550、广恢998、广恢122等,广泛应用于杂交稻育种与生产;主持和合作育成累计推广面积超千万亩的水稻品种(组合)45个。在水稻栽培方面,从20世纪50—60年代农民水稻高产经验——“潮汕经验”的总结,到80年代的水稻高产栽培技术规程研究、90年代的水稻抛秧技术和21世纪的水稻“三控”施肥技术等,这些栽培技术的研发,实现了广东省水稻生产良种良法配套,为水稻高产稳产和国家粮食安全发挥了极其重要的作用。

广东野生稻种质资源保护与育种利用

野生稻是水稻新品种选育的重要基因来源。广东自1978—1980年开展首次全国野生稻资源普查搜集以来,在野生稻种质资源保护和利用方面取得显著成效:在广州建立了国家野生稻种质资源圃和广东省水稻种质资源库,目前入圃种植保存野生稻资源5188份、繁殖种子入库保存4000余份,涵盖20个野生稻种;在广州和茂名各建立了1个普通野生稻原生境保护区;形成了种茎入圃、种子入库保存及原生境保护相结合的野生稻资源保护体系。利用广东野生稻资源直接或间接育成156个品种通过国家、省、地品种审定,其中18个通过国家品种审定,而且大部分品种米质达到国标、部标或省标优质3级或以上等级,说明野生稻资源在优质稻品种培育中发挥着重要作用。但广东野生稻种质资源保护与育种利用工作仍存在以下主要问题:野生稻原生境保护区布局不全面,野生稻自然生存呈现濒危趋势;野生稻资源鉴评设施设备条件不完善,深度鉴评基础薄弱,影响野生稻资源充分利用。建议加大野生稻保护与鉴评经费投入,加强野生稻原生境保护区规划建设和管理,加强野生稻资源优异种质创新、育种新材料创制和相关应用基础研究,以促进野生稻资源保护和育种利用取得更大成效。

水稻抗旱相关功能基因的克隆及分子机制研究进展

随着全球气候变暖和人口不断增长,农业用水增加和可利用淡水资源减少使得水稻生产正面临资源与环境的严峻挑战。在众多环境胁迫中,干旱胁迫是影响农业生产的主要因素之一,严重危害水稻的产量和品质。随着分子生物技术的飞速发展,与干旱胁迫相关的水稻数量性状位点、功能基因被不断挖掘。本文综述了水稻抗旱相关QTL的鉴定、克隆以及抗旱分子机理研究等方面的进展,以期为水稻抗旱研究和分子育种提供参考。

水稻白叶枯病基因的作用机制与育种应用

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻病害是其产量损失的重大威胁,由革兰氏阴性菌稻黄单胞杆菌所引起的白叶枯病是严重影响水稻产量的三大主要病害之一。传统的化学防治方法存在很多弊端,抗白叶枯病水稻品种的培育是世界公认防治该病害最为安全、有效的手段,抗病种质资源鉴定与抗性基因挖掘是抗病品种培育的前提。在自然和人工双重选择压力下,白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,主栽品种逐渐失去抗病性,因此发掘和鉴定更多的持久抗病基因显得非常必要。对已克隆的16个白叶枯病抗性基因进行简要归类,并从基因的发现、定位、克隆、作用机制等方面对广谱抗白叶枯病且应用较好的3个基因Xa23、Xa7和xa5进行详细阐述,对白叶枯病抗性育种方法分子标记辅助选择育种、转基因育种和基因标记育种进行介绍。此外,结合不同白叶枯病基因的自身特性及当前育种利用中存在的问题,展望白叶枯广谱抗病分子育种的未来方向。

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的水稻定向改良研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是单子叶植物研究的模式作物,同时也是世界上最重要的粮食作物之一。我国是世界上最大的稻米生产国和消费国,水稻在保障粮食安全方面发挥着极其重要的作用。水稻品种的不断改良升级是保障稻米稳产增产的有效途径。以育种家经验为基础的传统育种方式的育种周期长、精准性差、可预见性低,已逐渐不能满足现代育种需求。CRISPR/Cas9是继锌指核酸酶(ZFN)、转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)等技术之后的新一代基因编辑技术,能在不改变受体遗传背景的前提下,精准、定向地改造控制重要性状的功能基因以达到性状快速升级改良的目的,已逐步成为动植物科学研究和作物育种的重要工具。目前CRISPR/Cas9基因编辑技术已经广泛应用于水稻重要性状的定向改良和种质资源创新研究。综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理及其在水稻抗病性、品质、育性、非生物胁迫等方面的研究进展,并对CRISPR/Cas9技术的发展和未来在水稻育种中的应用进行了展望,为未来CRISPR/Cas9基因编辑技术在作物定向改良中的进一步利用提供参考。

广东鱼塘种稻研究现状与对策

鱼塘种稻是指利用水产养殖的池塘种植水稻的一种农业生产活动。发展鱼塘种稻,可在稳定鱼塘养殖面积的同时扩大水稻种植面积,提升粮食安全,并减少养殖尾水污染。2022年早季在广州开展的鱼塘种稻试验取得初步成功。供试水稻品种为粤泰油占、黄广油占、美香占2号、泰丰优208、广红3号、粤香430、粤农丝苗、五山丝苗、南晶香占等9个,养殖品种为大口黑鲈、澳洲淡水龙虾、鲫鱼和黄颡鱼等4个。结果表明,在鱼塘种植条件下,不同水稻品种间的产量差异显著,且与稻田种植差异大,以粤香430产量最高,每667 m2达到390.8 kg,比产量最低的泰丰优208增产148.6%。4个养殖品种均表现良好,成活率高,生长速度快,其中以澳洲淡水龙虾表现最佳。目前鱼塘种稻还存在成本偏高、技术标准缺乏、基础研究滞后等问题,亟需从浮板研制、稻渔品种搭配、水稻品种筛选、肥料运筹、有害生物防控、配套农机装备等方面加强协作攻关,同时加强相关基础理论研究。通过技术集成,建立鱼塘种稻绿色高产高效综合技术模式,制定技术标准。随着研究深入和技术熟化,鱼塘种稻将为我国特别是南方地区的粮食安全、农民增收、环境保护和美丽乡村建设做出应有贡献。

水稻籼粳杂种不育性的遗传机理及杂种优势利用

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的F_(1)杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F_(1)杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。

水稻花序结构调控机制研究进展

禾本科作物的花序结构直接影响穗粒数和最终产量,其多样性主要依赖于分枝模式和花的位置。水稻作为研究禾本科作物的模式植物,有关花序结构的调控机制已取得重大进展,对花序发育调控因素的概述,将有助于水稻穗型的遗传改良和高产育种。水稻花序发育始于顶端分生组织向花序分生组织转变,之后生成花序轴分生组织、一次枝梗分生组织、二次枝梗分生组织、小穗分生组织和小花分生组织。花序相关分生组织受到众多基因调控,形成一个复杂的遗传网络,发育过程中任一节点发生变化都会导致穗型发生变化。在改良过程中,调控影响花序发育基因的时空表达,组合相关优异等位基因,更有利于优化水稻穗型;在驯化过程中,穗型受到选择,水稻花序结构调整为更有利于增加小穗数量的结构。有关水稻花序发育影响因子的研究,将有利于穗型遗传改良,并为分子设计育种提供理论支撑。对影响水稻花序发育过程中各因子进行梳理,并对其在调控花序结构过程中的路径进行概括,水稻作为模式作物对其花序结构遗传调控网络的研究,为禾本科作物花序发育研究提供重要参考。

水稻耐铝毒害生理和分子机制研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是人类最重要的粮食作物之一。铝是地壳中含量最高的金属元素,酸性土壤中的铝毒害严重限制了水稻的生长和产量。因此,提高酸性土壤上农作物的产量,选育和推广耐铝毒的高产品种,开展作物耐铝机理的研究具有较大的理论与实践意义。与其他农作物相比,水稻对铝胁迫表现出优越的耐受性,这主要是因为水稻对铝毒害具有较强的外部斥铝机制和内部忍耐机制。有机酸、活性氧清除系统、植物激素以及其他离子拮抗作用在水稻对铝毒害的响应中起重要作用。水稻耐铝性是受多基因控制的数量性状,且易受环境影响。随着测序技术的发展,越来越多的水稻耐铝相关QTL被鉴定,但目前仅有20余个水稻耐铝基因被克隆,它们主要是转录因子、离子转运蛋白、激素输入和输出载体,耐铝相关基因仍有待进一步挖掘和利用。本文概述了水稻耐铝遗传和已报道的耐铝QTL,进而对水稻耐铝的生理机制和分子机理研究的进展进行综述,最后对水稻耐铝性的研究方向和研究热点进行了讨论和展望。

水稻籼粳性特异分子标记的筛选与判别体系的建立

【目的】准确区分水稻的籼粳性在籼粳亚种杂种优势利用和进化研究等方面具有重要意义。根据在籼稻和粳稻中存在的核苷酸序列差异设计的分子标记,已被广泛应用于水稻籼粳性的判别中。但是已公布的这些籼粳性判别分子标记在遗传背景多样的实验材料中是否仍然表现出籼粳特异性尚未可知;此外,目前籼粳性的判别多是基于待测品系与2个对照品种的比较,无法反映待测品系与籼(粳)亚种群体的籼粳相似性。因此,需要筛选出一套能在多样性遗传材料中都表现出籼粳性特异的分子标记,并建立籼粳组群判别体系客观判别水稻的籼粳性。【方法】在能代表世界水稻遗传多样性的水稻多样性种质平台2(RDP2)中,利用7万个SNP分子标记的基因型,选取保留群体遗传多样性的92份水稻品种(系),对已知的51对用于籼粳性判别的分子标记进行筛选;并根据籼粳特异性分子标记的聚类结果,选取5份籼稻和5份粳稻组成籼稻和粳稻判别组,利用籼性判别值量化水稻籼粳性。【结果】在51对分子标记中筛选到24对籼粳特异性强的分子标记(在籼/粳稻群中出现专一带型的频率均高于69.5%),它们均匀分布在水稻12条染色体上。根据籼粳特异分子标记的带型结果,92份品种(系)可分为籼稻和粳稻2个组群,聚类结果与这些品种(系)已知的籼粳性完全吻合。根据聚类结果,构建了组群判别体系,随机选取10份品种(系)对其籼性判别值进行计算,其中1份偏籼品系、1份偏粳品系、4份籼稻品系、4份粳稻品系,准确地实现了对其籼粳性的量化判别。【结论】筛选出一套可在遗传背景丰富的材料中进行籼粳性鉴定的分子标记,并基于籼粳组群建立了一套籼粳判别体系,高效准确判别水稻的籼粳性。

利用高密度Bin图谱定位水稻叶绿素含量QTL

【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕97×明恢63重组自交系RIL(F_(11))113个家系为QTL分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为裂区,设计低氮处理(不施氮肥)和正常氮处理(纯氮130、135 kg/hm2),分别于水稻移栽后30 d测定1.5叶的SPAD值,于抽穗期测定剑叶的SPAD值。利用包含1619个Bin标记的高密度遗传图谱,使用IciMapping V3.4软件和完备区间作图法,定位控制水稻叶片叶绿素含量的QTL。【结果】在两年、两个氮处理和两个发育时期共检测到15个调控叶片叶绿素含量的QTL,分别分布在第1、2、3、6、7、10、11号染色体上。单一QTL贡献率为1.21%~40.74%。通过物理位置比较,发现其中6个QTL已经被克隆或与前人定位到的叶绿素含量相关位点在同一区间。其中,在第6染色体的8.45~9.12 Mb处定位到1个调控抽穗期剑叶叶绿素的位点,命名为qHDCHL6-1,该位点在两年和两个氮处理下均被检测到,贡献率为1.55%~28.01%。结合功能注释,共筛选到4个与叶绿素代谢密切相关的基因,分别为LOC_Os06g15370(OsNPF3.1)、LOC_Os06g15420(OsAS2)、LOC_Os06g15620(GAST)和LOC_Os06g15590,其中前3个基因已被鉴定克隆。【结论】共检测到15个控制水稻移栽后30 d和抽穗期叶片叶绿素含量的QTL,鉴定了1个稳定表达的QTL位点qHDCHL6-1,在该区间筛选到4个候选基因。

一个锌指结合蛋白编码基因调控水稻种子萌发

【目的】致力于挖掘水稻低温萌发力(LTG)相关基因,并解析其分子作用机理,为水稻低温萌发力遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】利用已有的不同水稻品种低温萌发转录组测序数据筛选差异表达基因,构建目的基因的遗传转化材料,通过转基因材料的萌发试验鉴定目的基因功能。【结果】OsYIPL1编码Yippee家族锌指结合蛋白,在高LTG品种中高表达,被选作深入研究的对象。时空表达结果显示,OsYIPL1在水稻花药和幼胚等组织中高表达。通过遗传转化获得两个过表达株系OX-1、OX-2,其T_(2)代种子用于常温(28℃)和低温(13℃)萌发试验。当OsYIPL1表达量升高到野生型的44.5倍(OX-1)时,其种子在常温下的萌发率比野生型平均提高18.3%;当OsYIPL1表达量升高到野生型的88.9倍(OX-2)时,其种子在常温下的萌发率比野生型平均降低54.5%。低温下,过表达OsYIPL1均会降低种子的萌发力,OX-1和OX-2的低温萌发率比对照平均降低43.8%和81.5%。【结论】OsYIPL1参与调控水稻种子萌发过程,但在不同温度下的作用差异显著,其分子作用机理仍待进一步研究。

基于单片段代换系的水稻苗高QTL定位和上位性效应分析

【目的】挖掘控制水稻苗高的稳定QTL,并分析其上位性效应,为水稻苗高的分子育种提供QTL和理论参考。【方法】以IR65598-112-2为供体、优良品种‘华粳籼74’为受体的单片段代换系(Single segment substitution line,SSSL)为材料,通过测定SSSL与‘华粳籼74’的苗高差异,对苗高QTL进行定位;通过代换作图缩小QTL的区间,并分析2个苗高QTL的上位性效应。【结果】在第3号染色体长臂端定位到2个相邻的苗高QTLs(qSH3-1和qSH3-2),分别位于第3号染色体的32.59—33.08 Mb和33.16—34.81 Mb区间,长度分别为0.49和1.65 Mb;加性效应分别为-0.86和-1.09 cm;加性效应表型贡献值分别为-4.14%和-5.15%;包含这2个QTL的SSSL的苗高与‘华粳籼74’无显著差异。【结论】本研究定位到2个苗高QTL,这2个QTL之间可能存在显著的上位性。

氮肥后移和栽插规格对华南晚稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】通过氮肥减量后移和改变栽插规格,进一步提高水稻产量和氮肥利用率。【方法】两年晚季,设置不施氮肥(T1)、习惯施肥(对照,T2)、3个中度氮肥后移(T3~T5)和3个重度氮肥后移并减量(T6~T8)8个处理,T3~T8包含施氮量、种植密度和栽插规格的变化。【结果】与T2处理相比,T3~T5处理平均产量两年分别增产29.7%和15.9%,T6~T8处理分别增产26.4%和18.6%。T3~T5和T6~T8处理氮素吸收和生长速率在穗分化前比T2更少或缓慢,此后则大幅增加或加快。两年均值,T3~T5和T6~T8处理抽穗期平均叶面积指数比T2处理分别提高8.5%和11.8%,抽穗期叶片含氮量分别提高16.8%和23.5%;每公顷穗数分别增加14.5%和15.2%,穗大小持平或增加12.5%,库容分别扩大13.6%和29.3%,结实率提高9.0%或持平,千粒重持平或下降9.0%,生物学产量分别增加14.8%和15.5%,收获指数分别提高7.2%和6.4%;氮素吸收总量分别增加27.6%和40.7%,氮肥吸收利用率分别提高85.9%和124.2%,氮肥农学利用率分别提高99.1%和102.5%,氮肥偏肥生产力分别提高32.1%和36.2%。增施氮肥、增密和改变栽插规格对产量和氮肥利用率的影响不大。与中度氮肥后移处理相比,重度氮肥后移处理的库容扩大13.5%并进一步提高了氮肥利用率,但未能再提高产量。【结论】在氮肥减量的情况下,中度和重度氮肥后移均使水稻的源和库显著扩大,产量和氮肥利用率显著提高。

表型组学研究进展及其在作物研究中的应用

表型组学是指在基因组水平上系统地研究某一生物或细胞在不同环境条件下所有表型的学科。随着植物表型获取技术和设备的不断完善,以及基因组学、蛋白组学、代谢组学、生物信息学和大数据计算技术的快速发展,高通量表型组学分析在种质资源鉴定、遗传图谱绘制、功能基因挖掘等方面发挥越来越大的作用。高通量表型组学研究正成为突破未来作物学研究和应用的关键领域,为作物遗传育种、栽培管理提供精准、高效的决策支持。因此,充分挖掘多组学信息,加快高通量表型研究对全面了解农作物基因型、表型和环境之间的关系,发现和揭示重要农艺性状调控基因和作为机制,促进作物功能基因组及作物遗传改良研究具有非常重要的意义。概述了表型组学的发展历程,并对当前表型组学主要研究平台和成像系统,及其在作物根系结构、冠层结构、生物和非生物胁迫研究中的应用进行了系统论述,旨在为农作物表型高通量获取和解析提供方法借鉴,加速表型组学研究方法在作物育种中的应用。

优质高产丝苗型不育系广8A的选育与应用

广8A是以含广东野生稻亲缘的优质早籼稻增城丝苗-8选为母本,与保持系1325B杂交制保后再与325A测交并回交转育而成的野败型优质高产丝苗型籼稻不育系。该不育系由广东省农业科学院水稻研究所选育而成,具备稻米品质优、配合力强、抗病性好、综合农艺性状优良的特点。自2010年通过广东省技术鉴定以来,以其为亲本配组并通过国家、省级审定或授权的水稻新品种已达44个,审定区域包括广东、广西、福建、云南、湖南、湖北和四川等省(区),这些品种均表现出优质、高产稳产、适应性强的特点,充分体现了广8A作为水稻“广东芯”的作用,并作为试验材料广泛应用于栽培、生理等基础理论研究。其中,以广8A配组选育的广8优165、广8优金占、广8优2168组合,在省级区试中均呈现丰、抗、优高度协调性,并连续4年被遴选为广东省农业主导品种,从2017年至今,在广东累计推广面积达到26万hm2以上,在华南地区和长江中下游地区具有极其重要的生产价值。