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  • 现代作物生产协同创新中心研究成果入选“2014年度中国科学十大进展”

        南京农业大学牵头的现代作物生产协同创新中心(以下简称中心)研究成果“阐明独脚金内酯调控水稻分蘖和株型的信号途径”入选“2014年度中国科学十大进展”,并位列榜首。中心聚焦国家粮食安全,协同创新,不断推动中国乃至全球农业和生命科学领域相关研究的最新进展,为保障我国粮食安全做出了积极贡献。
    一、以问题为牵引,破解“籼粳交”杂种优势有效利用难题。
        中心牵头高校南京农业大学万建民教授科研团队协同相关单位经过20多年的科研攻关,攻克道道难题。一是发掘出17个不育位点及广亲和基因,并发明相应分子标记,聚合广亲和基因,创制广亲和恢复系和粳型亲籼不育系,组配的籼粳交组合结实率稳定在85%以上,有效解决了籼粳杂种半不育难题。二是发掘早熟基因,提出基于感光基因型和光钝感基因的分子设计方法,设计最佳育种方案,获得理想熟期的籼粳交新组合,解决了籼粳杂种超亲晚熟问题。三是发掘显性矮秆及株型关键基因,克隆半显性矮秆基因,阐明其控制株型的作用机理;克隆控制株型关键基因,明确其作用机理;开发相应分子标记,为培育籼粳交理想株型奠定基础。
         通过构建分子标记聚合育种技术体系,团队综合籼粳水稻品种的优势,从籼粳杂交后代中选育出粳稻品种3个,其中“宁粳3号”和“宁粳4号”分别被农业部评为超级稻新品种和超级稻主导品种。就目前品种通过情况来说,推广面积超过100万亩的水稻就是“大品种”,据不完全统计,“宁粳3号、宁粳4号”在全国的推广面积已累计超过2000万亩。研究成果“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”获2014年度国家技术发明二等奖。
    二、以需求为导向,满足日益提高的食品需求。
        对应中国百姓不断提高的食品需求,水稻的抗性、产量以及品质,是万建民团队的科研关键词。江苏由于缺乏广谱抗性品种以及气候等多种因素,导致病虫害发生频繁。万建民教授团队协同相关单位协作攻关,建立了规模化水稻条纹叶枯病抗性鉴定技术体系,进行抗条纹叶枯病水稻种质与基因/QTL挖掘,创建了抗条纹叶枯病分子标记育种技术体系;选育系列抗条纹叶枯病高产优质水稻新品种,实现了南方粳稻区的快速应用,有效解决了我国南方粳稻区受条纹叶枯病危害的难题。“抗条纹叶枯病高产优质粳稻新品种选育及应用”成果因而获得2010年国家科技进步一等奖。
        围绕水稻抗性基因研究,团队的科研攻关脚步并未停歇。2014年团队成功克隆出第一个水稻抗条纹叶枯病基因STV11,并阐述了该基因的功能,成果在2014年9月10日国际权威刊物《自然通讯》(Nature Communication)上在线出版。在水稻抗褐飞虱研究上取得重要进展,克隆了水稻抗褐飞虱基因Bph3,并阐明了该基因的功能,2014年12月8日,国际权威刊物《自然生物技术》(Nature Biotechnology,IF=39.01)在线出版。过去依靠分子标记的选育抗病虫品种,现在精确定位到了抗病虫基因“门牌号码”,将可以实现抗病虫品种的精确选择,育种效率更高、更可靠、进度更快。”
    作为“全球营养强化项目”负责人,万建民教授针对大米的多样化需求,培育适合特殊人群食用的大米品种。如针对肾脏病人开发谷蛋白含量低于4% 的低蛋白大米,针对糖尿病人研制的不容易转化为糖的“高抗性淀粉”大米,此外,还在提升大米的口感和营养品质上下功夫,包括改变大米的粘性、弹性和韧性,提升大米中营养营养元素的含量,适应现代人个性多样的主食需求。