水稻遗传学与育种研究进展

水稻基因发掘与基因/分子育种

武汉大学 章志宏

（2010年1月13日，根据录音整理）（整理者：许宏广）

前言：

我很高兴到这里来，首先，包括我们袁总，既是我的大哥，也是我在农业厅的同事，非常感谢袁总提供给我这么一个学习的机会。

今天就结合我的工作和大家做个交流。大家呢，在座的人跟生产实践更紧密点，所以我也经常往袁总这里跑，我就是希望更多的了解和学习到更多的一些第一线实践上的知识。

今天我讲的重点呢，主要还是跟我们专业有关。因为之前我跟昨天讲的刘教授他打过电话，咋讲呢？我说如果讲我们专业的，他们好多听不懂，就白讲了；但是如果说讲大家听得懂的，那大家都是专家，我是学生。所以我跟他讨论，那就讲大家听得似懂非懂的，最后大家能够通过考试。

那么我想通过几方面来讲。刚才提到了刘教授已经讲的这个部分，我就简单的提一下，复习一下。为什么呢？因为基因的发掘与育种，重点是实际上用分子标记技术，所以这个分子标记技术在育种应用上是个很重要的一项很实用的技术。所以呢要提一下。那么重点的讲详细点就是这两个部分。一个是稻瘟病其抗病性和抗病基因的发掘。那么这个呢是我们目前正在做的一项工作，大家比我更了解。

一．近20多年来中国水稻育种的探索

1、中国水稻生产的发展

中国水稻的生产和发展，这个大家可能比我更了解。主要是三个时期，一个是解放初期的恢复期。那么这个时候水稻单产的年平均增长率呢在百分之四点几，最主要的是在61年到84年，24年所谓的黄金增长期。那么这个时候呢，连续24年水稻的单产平均年均增长率在百分之四点几。那么从84年后，我这里显示的是到94年，这个期间水稻单产的年增长值都是百分之零点零几。

那么从这个图片来看呢，这个前面是黄金增长期，这个斜率是很大的，好那么从84年之后呢斜率就变平了，甚至于呢到94年之后呢，那么是有增有减的，那么尽管在这个时期还有所谓的超级稻的发展，实际上呢我们的单产水平并没有提高。也就是说从84之后那么我们水稻生产的单产水平是处在一个徘徊期的。

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我国水稻遗传智能育种技术取得突破

作者：

来源：《科学种养》2017年第08期

据悉，从美国回到海南省临高波莲镇的生物技术育种科学家吴永忠带领一个60人的科研团队，经过四年多研究，在水稻遗传智能育种技术（GAT）基础及应用研究方面，取得了重要突破。

GAT是吴永忠博士及其团队在杜邦先锋种子公司SPT技术基础上，重新设计的更新一代的育制种技术，是生物技术与传统杂交技术的有机结合，能最大限度利用种质资源进行品种选育，且不受光温环境影响实现杂交种的高纯度稳定繁制。

据海南省农业厅相关负责人介绍，这项技术克服了目前我国水稻育制种技术缺陷，育种效率较传统育种技术提高近20倍，将促进我国种业核心技术的升级换代。

目前，吴永忠团队的GAT研究已取得实质进展，预计到明年年底，可改良出一批具有商业价值的普通隐性核不育系，进行大规模测配，筛选出高产、优质、广适和适合机械化生产的杂交稻新品种。

“智能制种水稻可以根据不同人群的需要进行育种培育。比如糖尿病人需要一种特制的米，智能制种就可以实现，智能制种还能选育生产出不同颜色、不同香味的大米。”吴永忠说。

据介绍，智能制种选育的水稻品种口感好，营养价值高，对保障国家种业安全和粮食安全具有重要的战略意义。 （摘自中国农业新闻网）

水稻分子育种技术的研究进展

水稻分子育种技术是目前水稻育种中最为先进的技术之一。它是利用分子遗传学方法改良水稻品种、提高其产量、品质、抗病性和适应性的一种方法。水稻作为世界上最主要的食物作物之一，其育种技术也十分重要。本文将详细介绍水稻分子育种技术的研究进展。

一、水稻基因组测序技术的研究进展

水稻基因组测序技术是分子育种技术的基础。2002年，国际水稻基因组组织 (IRGSP) 完成了水稻品种日本晴的全基因组测序工作，标志着水稻分子育种技术进入了一个新的发展阶段。在此基础上，人们可以更好地探索水稻基因组结构和功能，提高水稻育种效率。

目前，全球已有数百个水稻品种基因组序列被测序，这使得人们对水稻基因组结构和功能有了更深入的了解。通过基因组测序技术，人们已经找到了许多与水稻产量、品质、抗逆性等相关的基因，这为水稻分子育种提供了新的思路和方法。

二、水稻分子标记辅助育种技术的研究进展

水稻分子标记辅助育种技术是利用分子标记对水稻进行育种改良的一种方法。分子标记是一种基于 DNA 序列变异的分析方法，可以高效、准确地检测不同基因型之间的差异。水稻分子标记辅助育种技术可以快速筛选优良基因型，降低育种周期，提高育种效率，取得了显著的研究进展。

近年来，大量的水稻分子标记已经被研发出来，如 SSR 标记、SNP 标记、RAPD 标记等，其中 SSR 标记已被广泛用于水稻育种中。此外，人们还利用分子标记技术进行分子标记辅助选择基因型、利用基因组学信息进行优良杂交组合的研究等方面取得了重要进展。

三、水稻分子育种在耐盐碱、抗旱、抗病方面的研究进展

水稻在生长过程中，常面临各种逆境条件。耐盐碱性、抗旱性和抗病性是影响水稻生产的关键因素。水稻分子育种技术的另一个重要应用就是通过遗传改良提高水稻在各种不良环境下的耐受性和抗性。在这方面，人们也已经取得了一些成果。

针对水稻耐盐碱性问题，人们已经鉴定了多个相关基因，并研究了分子机制。基于水稻分子标记辅助育种技术，针对不同生境环境下的不同种杂交组合进行选育，选育出了多个耐盐碱性强、产量高的水稻品种，其中有数个已成功应用于生产。

水稻农艺性状遗传分析

1.引言

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是人类消费中的主要能源来源。水稻的高产和优质是粮食生产的两项重要指标，自从20世纪70年代以来，在遗传学、生物化学、分子生物学和生物技术等方面取得了突破性进展，这对水稻农艺性状遗传分析及其遗传改良提供了坚实的理论基础。因此，对于水稻农艺性状遗传分析的研究具有重要意义。

2.生长发育期

水稻生长发育期的长短与其农艺性状有很大关系。由于各品种生长速度不同，出穗期也不尽相同。对于稻作生产来说，不论是早稻、中稻还是晚稻，其生产周期都是很重要的生长发育期。在遗传改良的过程中，应选择适应本地土壤和气候条件，在保证水稻良种的前提下逐步缩短生长发育期，提高水稻产量。

3.植株高度

水稻的植株高度是影响其产量的重要因素之一。一般认为，植株矮而粗壮的品种更容易产生高产量。因此，在水稻育种中，选择合适的水稻品种对水稻的生产起到关键作用。近年来，利用现代生物技术和分子遗传学建立了高产优质、早熟、抗逆性强的育种平台，使得水稻育种的速度与质量得到了显著提高。 4.籽粒大小

水稻籽粒的大小对于产量也有很大的影响。籽粒与产量成正比，可以通过增大籽粒大小来提高水稻产量。但是，过于追求大粒子会影响水稻的品质，影响其感官和食用价值。因此，在选择水稻品种时，应综合考虑大小和品质两方面的因素。

5.抗病性

病害也是影响水稻产量的重要因素之一。水稻可能受到多种病害的侵袭，如白叶枯病、稻瘟病和水稻纹枯病等等，如果不能及时预防和控制，就会导致极大的损失。因此，在水稻育种中，强调育种材料的抗病性，开发新的抗病品种，有利于提高水稻产量，减少经济损失。

6.抗逆性

气候变化和自然灾害等都会对水稻的生产产生很大的影响。近几年来，随着全球气候变化的加剧和人类活动的影响，水稻耐逆性也成为了改良中关键的研究方向之一。多次进入遗传改良，大大增强了水稻抗逆性，使其能够适应不同区域和环境的生产需求。