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水稻分子設(shè)計(jì)育種取得新進(jìn)展

日前，國審稻新品種“中科804”現(xiàn)場會在黑龍江五常市舉行。中科804和中科發(fā)系列水稻新品種有效克服了東北地區(qū)水稻主栽品種稻瘟病抗性差、抗倒伏能力弱、稻谷出米率低、品種退化等問題，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、抗稻瘟病、抗倒伏、品質(zhì)優(yōu)良等多個優(yōu)良性狀的聚合，這是在中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)“分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系”項(xiàng)目支持下產(chǎn)生的重要成果，對引領(lǐng)我國品種升級換代具有里程碑式的意義。

中科804和中科發(fā)系列為粳型常規(guī)水稻新品種，是中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋團(tuán)隊(duì)與中國水稻所錢前研究組、中國科學(xué)院北方粳稻分子育種聯(lián)合中心張國民研究組聯(lián)合，以優(yōu)異稻米品質(zhì)基因、抗倒伏和抗稻瘟病等基因?yàn)橹骶€，結(jié)合高產(chǎn)及理想株型基因等，運(yùn)用分子模塊設(shè)計(jì)育種的理念和技術(shù)，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)育成的標(biāo)志性品種。

2018年，中科804等品種已在黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、內(nèi)蒙古和新疆等地開展大面積示范推廣工作，共示范1.5萬畝，布置了50多個百畝以上示范片，其中在稻花香主產(chǎn)區(qū)核心區(qū)域布置了3000畝示范片，目前所有示范片均長勢優(yōu)良。與五常市主栽的稻花香品種相比，中科804表現(xiàn)增產(chǎn)顯著，抗稻瘟病，抗倒伏，品質(zhì)優(yōu)良，口感更佳，整精米率比稻花香提高8%左右，有效提高了大米的商品率，提高了經(jīng)濟(jì)效益。9月13日，國家統(tǒng)計(jì)局寧夏青銅峽市調(diào)查隊(duì)對中科804進(jìn)行測產(chǎn)調(diào)查，旱直播田平均畝產(chǎn)753.22公斤，人工插秧田平均畝產(chǎn)808.64公斤；9月18日中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所委托專家在黑龍江省肇東市機(jī)插秧的中科804的測產(chǎn)結(jié)果顯示，平均畝產(chǎn)745.4公斤。據(jù)悉，該系列品種適宜在北方中早粳稻中熟組和早粳晚熟組區(qū)域如黑龍江一積溫帶、吉林省中晚熟稻區(qū)、遼寧省北部、寧夏引黃灌區(qū)、內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)、北疆沿天山稻區(qū)及南疆稻區(qū)等地種植。隨著大面積推廣種植，所帶來的經(jīng)濟(jì)和社會效益將日趨凸顯。

（農(nóng)民日報(bào)）

水稻所研究揭示作物與雜草互作分子機(jī)制

近日，中國水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)等單位合作對近年來作物與雜草互作與進(jìn)化的分子機(jī)制進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并提出了該領(lǐng)域重要科學(xué)問題和今后研究方向，相關(guān)論文在線發(fā)表在《植物科學(xué)趨勢（Trends in Plant Science）》上。

該文揭示了野生植物、作物和雜草之間存在復(fù)雜的進(jìn)化關(guān)系。作物馴化自野生植物，人類祖先把許多“草”變成了作物，即便是惡性雜草，例如栽培稗等，同時，作物內(nèi)部也可能出現(xiàn)叛逆者，成為與作物爭光爭肥的雜草，雜草稻就是這樣一個案例。目前，主要作物基因組都已測序完成，隨著雜草基因組的破解，為研究人員了解作物-雜草競爭和雜草超強(qiáng)競爭力的分子機(jī)制提供了絕佳機(jī)會。近年來，一些重要作物與雜草互作分子機(jī)制被揭示，例如雜草化感、作物去馴化（雜草化）、寄生雜草跨界調(diào)控等方面。同時，這些研究為作物育種和遺傳資源利用指明了方向。

（中國水稻研究所網(wǎng)）

全球糧食系統(tǒng)環(huán)境影響模型建立

據(jù)英國《自然》雜志10日在線發(fā)表的一篇可持續(xù)性研究文章，科學(xué)家建立了一個全球糧食系統(tǒng)模型，經(jīng)過分析指出，如果不采取行動應(yīng)對人口和收入水平的預(yù)期變化，在2010-2050年期間，糧食系統(tǒng)（為全球人口提供食物所涉及的過程和基礎(chǔ)設(shè)施）對環(huán)境造成的影響可能會上升50%～90%。

由于人口壓力的增加，必須生產(chǎn)更多的糧食。英國牛津大學(xué)科學(xué)家馬科·斯普林曼及同事，此次運(yùn)用國家級詳細(xì)數(shù)據(jù)，建立了一個全球糧食系統(tǒng)模型，用來研究與糧食有關(guān)的環(huán)境影響?；谠撃Ｐ鸵约爱?dāng)前和將來糧食需求的估算數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)將2010-2050年的糧食相關(guān)環(huán)境影響，在五大環(huán)境領(lǐng)域進(jìn)行了量化。

分析指出，必須要把這些措施結(jié)合使用，這樣到2050年，許多預(yù)期會增加的環(huán)境壓力或許能得到緩解。

（科技日報(bào)）

番茄新品種成功“馴化”

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所許操研究組與高彩霞研究組合作，從大自然中選擇了四種野生番茄，利用基因編輯技術(shù)，根據(jù)人們的需求，重新“馴化”出了一種同時具有天然抗性（野性）和優(yōu)良產(chǎn)量、營養(yǎng)性狀的新型番茄，相關(guān)研究成果發(fā)表于近日《自然—生物技術(shù)》。

研究人員在大自然中尋找到了具有天然抗逆性的野生番茄品種——醋栗番茄，在不犧牲其抗逆性的前提下，利用基因編輯技術(shù)精確靶向基因編碼區(qū)及調(diào)控區(qū)，將產(chǎn)量和營養(yǎng)性狀精準(zhǔn)地導(dǎo)入野生番茄，將其“馴化”成了新的作物類型。

“我們通過這一研究重新馴化獲得的番茄新品種，保持了它‘野生血統(tǒng)’中的抗鹽堿和抗細(xì)菌病害的能力，同時又提升了產(chǎn)量和營養(yǎng)?！痹S操說

（農(nóng)業(yè)科技報(bào)）

研究揭示大豆感病機(jī)制

近日，國際著名學(xué)術(shù)期刊eLife在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物疫病研究團(tuán)隊(duì)的又一項(xiàng)重要創(chuàng)新研究成果，論文第一作者為該校博士生李海洋，通訊作者為王源超教授，來自美國俄勒岡州立大學(xué)Brett Tyler教授等也參與了本研究。

在植物與病原菌的互作研究中，已有300余個抗病基因被鑒定并被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。然而，對植物感病機(jī)制的研究則鮮有報(bào)道。感病基因維持著植物與病原菌的親和互作關(guān)系?；蚓庉嫾夹g(shù)的發(fā)展為編輯植物的感病基因，改良植物的持久廣譜抗病性提供了重要工具。但是，對感病基因缺乏了解限制了該技術(shù)的應(yīng)用。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物疫病研究團(tuán)隊(duì)長期以疫霉菌致病的關(guān)鍵武器—效應(yīng)子為細(xì)胞探針，尋找植物的感病基因。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了疫霉菌在侵染寄主植物過程中能夠利用效應(yīng)子分別攻擊：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力信號介導(dǎo)的植物抗病反應(yīng)水楊酸信號途徑、small RNA信號途徑、組蛋白的乙?；揎?、mRNA的可變剪切以及乙烯信號通路。

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)）

福建農(nóng)林大學(xué)在Nature Review Immunology上發(fā)表重要綜述

日前，福建農(nóng)林大學(xué)校植物保護(hù)學(xué)院媒介病毒研究中心在國際頂級雜志Nature Review Immunology（IF：41.982）上在線發(fā)表題為“Small RNA-based antimicrobial immunity”的peer-reviewed權(quán)威綜述長文。該文系目前我校植保學(xué)科發(fā)表的影響因子最高的文章，第一作者為郭忠新教授，福建農(nóng)林大學(xué)為第一署名單位。

據(jù)悉，小RNA介導(dǎo)的抗病毒免疫是植物最基礎(chǔ)也是最重要的抗病毒防疫機(jī)制，該免疫機(jī)制在真菌、昆蟲和哺乳動物防御病毒侵害中也起著極其重要的作用。筆者系統(tǒng)比較了抗病毒小RNA在不同生物中的如何產(chǎn)生、如何大量擴(kuò)增及其如何防疫病毒侵害的分子機(jī)理；總結(jié)綜述了最近十年以來在該研究領(lǐng)域的重大突破并強(qiáng)調(diào)了最新研究進(jìn)展，提出了該領(lǐng)域亟待闡明的重要問題，指出了研究小RNA介導(dǎo)的抗病毒和其他病原菌免疫機(jī)制及其應(yīng)用的研究熱點(diǎn)和方向。

（福建農(nóng)林大學(xué)）

科學(xué)家開拓改善水稻營養(yǎng)品質(zhì)育種新路徑

中國科學(xué)院植物研究所劉春明研究組與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)組織合作，創(chuàng)建了一種半粒種子篩選體系，并利用這一體系篩檢了近3萬粒水稻種子，獲得了一個糊粉層增厚的水稻品系ta2，其糊粉層從野生型水稻的1層細(xì)胞增加到4至10層，使水稻的蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素、微量元素和膳食纖維等營養(yǎng)因子得到了普遍提升。這是國際上首次提出的一種改善水稻營養(yǎng)品質(zhì)的新途徑，并為培育高營養(yǎng)水稻提供了新型遺傳材料。

該成果于10月1日在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上在線發(fā)表，劉春明研究組的助理研究員劉金鑫和博士畢業(yè)生吳小壩為共同第一作者，劉春明研究員為通訊作者。該研究得到了國家科技部、中科院A類戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)和中澳雙邊“CAS-CSIRO”項(xiàng)目的資助。