武汉大学杂交水稻全国重点实验室:加强高水平基础研究 促进农业农村绿色发展

武汉大学杂交水稻全国重点实验室:加强高水平基础研究 促进农业农村绿色发展

4月20日,省科技厅会同省委宣传部在华中农业大学召开2023年“创响荆楚•农业科技”媒体交流会。会上,武汉大学校长助理陈慧东介绍,从20世纪70年代初至今,武汉大学长期开展水稻生殖与发育、水稻雄性不育与杂交优势利用的有关研究,先后在红莲型、马协型水稻细胞质雄性不育新质源的发现与利用、光敏核不育系研究与开发、水稻生殖生物学与细胞工程、野生稻资源研究等方面取得一系列原创性成果。近五年发表SCI论文500多篇;获授权国家发明专利48项、国际发明专利2项、植物新品种权31项;获省部级以上科技奖励19项,其中国家科技进步特等奖1项,国家技术发明二等奖2项;育成省级以上审定杂交稻组合多个并实现大面积应用,红莲系列杂交稻在国内外累计推广面积超4.5亿亩。

一是红莲型镉低吸收水稻研究取得重大突破。朱仁山教授团队创制的非转基因镉超低积累红莲型水稻是目前国内首创、唯一可以直接进行大田推广应用的低镉水稻新品种,具有极高的生产应用价值和商业应用前景。品种试验示范方面:在大冶市选取了3000亩土壤镉污染重点区域开展镉低积累水稻品种“康稻1号”的试验示范。2022年9月中下旬,武汉大学组织第三方专家对大冶康稻1号示范田进行取样检测,结果表明:康稻1号糙米镉含量在0.01~0.03mg/kg之间,远低于国家安全标准0.2mg/kg。“康稻1号”的示范成功,不仅彻底解决了当地农户“卖粮难”问题,而且对于保障当地农民种粮收益和社会稳定,保障人民身体健康和国家粮食安全等方面具有重要意义。低镉水稻品种审定方面:为加快推进红莲型镉低积累水稻品种在湖北省乃至全国的审定和应用,2022年初武汉大学与全省多家种企联合组建了“湖北省镉低积累水稻联合体”,相关试验工作进展顺利。

二是绿色高效红莲型杂交水稻新品种选育获得重要成果。在湖北省重点研发计划“绿色高效红莲型杂交水稻新品种选育”支持下,朱仁山教授选育的绿色优质红莲型水稻新品种“珞红优1564”2022年通过农业部国家农作物品种审定委员会审定,获植物新品种权。“珞红优1564”产量高,两年区试比对照平均增产8.29%,中抗稻瘟病,米质达到部标优质二级,市场推广前景广阔,成果已转化。

三是小粒不育系与大粒恢复系水稻品种选育项目立项并进展顺利。吴贤婷副研究员获批湖北省重点研发计划“小粒不育系与大粒恢复系水稻品种选育”支持并取得重要进展。小粒不育系与大粒恢复系水稻新品种“珞红7优19香”完成国家审定区域试验和生产试验,试验结果达到国家审定标准;“珞红优756”完成两年国家区域试验,进入生产试验。小粒不育系与大粒恢复系水稻品种选育及其制种混收分选技术的应用,是实现杂交水稻全程机械化制种的关键技术突破,可大幅降低制种成本、有效解决制种劳动力不足的困境,对于提升我省杂交稻种业技术竞争优势,解决杂交水稻制种机械化“卡脖子”技术难题具有重要意义。

此外,在杂交水稻绿色高效生产技术体系方面,何光存教授团队对褐飞虱生物型1和生物型Y的致害力进行了测定,并构建了褐飞虱致害性群体。对强致害性褐飞虱与非致害性褐飞虱进行了比较分析,并挖掘出与褐飞虱致害性紧密关联的24个SNPs和21个基因,并对致害性相关通路进行了验证。研究结果为进一步研究褐飞虱致害机制和制定稳健的防控策略提供了潜在的有价值的信息。同时该团队还首次发现水稻可以通过促进表儿茶素没食子酸酯合成同时抑制生长素转导来提高对褐飞虱的抗性。另外抗褐飞虱基因Bph6通过OsEXO70H3介导的分泌途径影响细胞壁木质素的合成,调控水稻对褐飞虱的抗性。吕应堂教授团队植物色氨酸合成酶β亚基TSB1通过影响色氨酸和生长素含量调节植物生长,同时通过与ABA-GE水解酶BG1互作影响脱落酸ABA的含量调节植物对干旱和高盐等非生物胁迫的应答,从而在植物生长与逆境应答之间的平衡过程中发挥重要功能。侯昕教授课题组阐释了FtsH11蛋白高温下调控叶绿体ATP合酶的组装,参与植物响应高温胁迫的过程。

(通讯员 张艳茗)