近日,广西农业科学院邓国富研究员团队在国际权威期刊《Rice》(中科院一区,IF:5.5) 发表了题为“Genetic effects of grain quality enhancement in indica hybrid rice: insights for molecular design breeding”的研究论文,探讨了优质籼稻稻米品质改良的分子育种模型,并成功应用于杂交水稻的优质化分子设计育种。这是该团队在杂交水稻优质化育种中取得的又一重要进展。
长期以来,杂交水稻稻米品质差、改良难度大、种植效益低一直是水稻产业发展中最突出的技术和生产问题,特别是整精米率低、垩白粒率和垩白度高是杂交稻品质的三大顽症。华南稻区是我国最热的稻区,高温高湿且昼夜温差小,对稻米优质形成极为不利。随着生物育种技术的发展,通过对水稻优异性状基因的育种效应分析及优势亲本改良利用,可高效同步改良水稻不育系和恢复系的品质,实行优优配组以培育优质杂交水稻品种,对于杂交水稻的优质化分子设计育种具有重要意义。
该研究中,研究人员解析了影响稻米品质的谷粒形状、直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度和香味等性状相关基因的育种效应。结果发现,外观品质相关基因(gs3、GW7TFA、gw8和chalk5)、食味品质相关基因(Wxb和ALKTT)以及香味基因fgr 等优异等位基因的聚合育种能显著改良稻米品质。利用分子标记辅助选择结合常规育种技术,聚合gs3、GW7TFA、gw8、chalk5、Wxb、ALKTT和fgr 等优异等位基因,培育了一系列优质杂交稻亲本及新组合。该研究结果有助于建立优质籼稻稻米品质改良的分子育种模型,表明了分子设计育种在提高水稻复杂性状、特别是稻米品质方面的潜力。
院重点实验室高菊副研究员、高利军研究员、水稻所陈韦韦副研究员为论文共同第一作者,邓国富研究员、戴高兴研究员为共同通讯作者,由广西农业科学院独立完成。该研究得到了国家自然科学基金联合基金和地区科学基金、广西重点研发计划等项目的支持。
重点实验室 高菊供稿/供图
一审一校:丁峰
二审二校:薛臣艺
三审三校:陆炳强