稻瘟病菌效应蛋白与水稻互作研究现状及展望

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，水稻安全生产关乎食品安全问题。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性的真菌病害，给水稻生产造成严重损失。相较于药物防治，抗病品种的培育与应用是控制该病害最为经济有效的方法。然而，田间稻瘟病菌群体复杂多样、杀菌剂过量施用、气候环境变化等因素造成小种变异迅速，品种的抗性往往只能维持 3~5 年。稻瘟病菌通过无毒基因的变异产生新的生理小种，逃逸或抑制水稻的免疫系统，实现侵染致病。目前已在稻瘟菌中鉴定出 26 个无毒基因，其中 14 个已被克隆，其在病原菌的侵染、定殖和干扰寄主免疫反应过程中发挥重要作用，稻瘟菌效应蛋白和水稻抗性蛋白的互作分子机理研究也不断深入。研究稻瘟菌的致病机理及其与水稻互作的分子机制有助于更好地理解病原菌的作用途径和植物抗病基因响应的免疫反应，以制定更高效、绿色的防治措施。本文综述了近年来稻瘟病菌效应蛋白在水稻细胞转运和分泌的过程、效应蛋白与抗病蛋白互作的研究进展和效应蛋白的区域性分布，讨论和展望了当前研究面临的机遇和 挑战，以期为水稻与稻瘟病菌互作的分子机理研究、抗病育种及病害防控策略提供借鉴。     

广东优质稻粤农丝苗的衍生品种及其特征特性研究

粤农丝苗既是一个丰抗优综合性状优良的常规水稻品种,同时也是一个优质稻育种亲本,分析其衍生品种的特征特性,可以为优质稻育种提供理论依据。以粤农丝苗（R1212）作亲本,育成通过审定或授权的水稻品种有 53 个,其中通过国家、省级审定的 43 个,这些品种类型丰富,包括常规稻、杂交稻、香稻等。为阐明粤农丝苗衍生品种的特征特性,选取审定的衍生品种,以它们参加国家、省级区域试验的产量、米质、抗病及抗逆性表现进行比较分析。结果表明,这些品种区域试验产量均比对照种增产,增幅为 0.46%~10.98%;品质指标除 Q 两优粤农丝苗未定级外,常规稻、杂交稻都可达到优质标准;在抗病性方面,部分衍生品种表现为抗稻瘟病和白叶枯病,但较多衍生品种对这两个主要水稻病害抗性表现较弱;在抗倒力、耐热性鉴定上,粤农丝苗衍生品种均表现抗倒力强,除徽两优粤农丝苗外,其他品种对耐热性表现为较强或强。粤农丝苗衍生品种普遍具有丰产稳产性好、稻米品质优、抗倒性和耐热性较强等特点,充分体现了粤农丝苗作为优质稻亲本的“芯”片作用。粤农丝苗主要衍生品种粤禾丝苗、粤金农占、隆晶优 1212、晶两优 1212、隆两优 1212、荃优粤农丝苗、徽两优粤农丝苗都已成为当地的主栽品种,在审定区域内具有很好的推广应用前景。     

水稻白叶枯病基因的作用机制与育种应用

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻病害是其产量损失的重大威胁,由革兰氏阴性菌稻黄单胞杆菌所引起的白叶枯病是严重影响水稻产量的三大主要病害之一。传统的化学防治方法存在很多弊端,抗白叶枯病水稻品种的培育是世界公认防治该病害最为安全、有效的手段,抗病种质资源鉴定与抗性基因挖掘是抗病品种培育的前提。在自然和人工双重选择压力下,白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,主栽品种逐渐失去抗病性,因此发掘和鉴定更多的持久抗病基因显得非常必要。对已克隆的 16 个白叶枯病抗性基因进行简要归类,并从基因的发现、定位、克隆、作用机制等方面对广谱抗白叶枯病且应用较好的 3 个基因Xa23、Xa7 和 xa5 进行详细阐述,对白叶枯病抗性育种方法分子标记辅助选择育种、转基因育种和基因标记育种进行介绍。此外,结合不同白叶枯病基因的自身特性及当前育种利用中存在的问题,展望白叶枯广谱抗病分子育种的未来方向。     

“绿色革命”以来水稻抗倒伏研究进展

水稻是我国种植面积最大、总产量最高的粮食作物之一,对保证国家的粮食安全具有举足轻重的 作用。“绿色革命”以来,我国水稻单位面积产量有了巨大的提升。但是,水稻的倒伏问题长期以来制约着水 稻的高产和稳产以及优质化。水稻一旦发生较大面积倒伏将会导致产量的严重损失,同时导致稻米品质的严重 下降。目前,随着水稻单位面积产量的不断提高,水稻倒伏问题日益突出,已经成为威胁水稻正常生产的巨大 隐患之一。国内外研究者经过几十年的不断研究,在水稻抗倒伏的成因、机制、影响因素、评价方法以及抗倒 伏遗传育种研究等方面取得了巨大进展。综述了“绿色革命”以来水稻抗倒伏研究的进展情况,同时结合多年 来进行水稻抗倒伏研究工作的经验,全面分析了水稻抗倒伏研究的由来,明确了水稻倒伏的本质,归纳了水稻 抗倒伏的主要相关影响因素,并针对性地提出了提高水稻抗倒伏性的相关对策。在现有研究的基础上进一步展 望了新时期水稻抗倒伏育种、栽培及分子机制研究的主要方向,旨在为水稻抗倒伏相关研究者提供参考。     

国内外旱稻研究现状及对广东的启示

旱稻是水稻长期驯化演变形成的一种生态类型，主要分布在夏季雨水稳定但缺乏灌溉条件的旱地、山坡地。目前，全世界旱稻种植面积约 1 900 万 hm2，约占水稻栽培总面积的 12.7%。旱稻在我国具有丰富的资源和悠久的种植历史，在国内不同稻作区均有分布。农业是重要的温室气体排放源之一，其中水稻种植过程中需要建立较长时期的水层，排放的温室气体约占农业的 16%。而旱稻种植在减少稻田温室气体排放中发挥着重要作用，对保障国家粮食安全和国家碳达峰、碳中和目标的实现具有重要意义。由于光温条件和降雨量总体相对平衡，广东各生态区以双季水稻种植为主，旱稻发展相对滞后。随着农村劳动力减少、水资源短缺，以及高温干旱等极端天气的不断发生，广东乃至华南稻作区对旱稻品种的需求逐年增加。本文介绍了国内外旱稻抗旱机制、品种培育及配套技术研究进展，对广东旱稻研究和种植现状进行分析，并提出了广东旱稻研究的建议，以期为广东旱稻品种的分子育种、低碳栽培技术的研发提供参考。     

表型组学研究进展及其在作物研究中的应用

表型组学是指在基因组水平上系统地研究某一生物或细胞在不同环境条件下所有表型的学科。随着植物表型获取技术和设备的不断完善,以及基因组学、蛋白组学、代谢组学、生物信息学和大数据计算技术的快速发展,高通量表型组学分析在种质资源鉴定、遗传图谱绘制、功能基因挖掘等方面发挥越来越大的作用。高通量表型组学研究正成为突破未来作物学研究和应用的关键领域,为作物遗传育种、栽培管理提供精准、高效的决策支持。因此,充分挖掘多组学信息,加快高通量表型研究对全面了解农作物基因型、表型和环境之间的关系,发现和揭示重要农艺性状调控基因和作为机制,促进作物功能基因组及作物遗传改良研究具有非常重要的意义。概述了表型组学的发展历程,并对当前表型组学主要研究平台和成像系统,及其在作物根系结构、冠层结构、生物和非生物胁迫研究中的应用进行了系统论述,旨在为农作物表型高通量获取和解析提供方法借鉴,加速表型组学研究方法在作物育种中的应用。     

高产优质水稻品种粤禾丝苗抗倒伏性状及遗传分析

【目的】通过测量分析水稻基部茎秆的物理性状，探究这些性状与茎秆抗折力的关系，明确影响水稻基部茎秆抗折力的核心性状，为水稻抗倒伏品种选育提供理论基础。【方法】分析水稻品种粤禾丝苗、易倒伏品种象牙香占以及粤禾丝苗 × 象牙香占的 F2 遗传分离群体中与倒伏抗性相关的农艺性状，包括株高、单株抗弯力、基部节间抗折力和茎秆结构等，通过相关系数判断各性状对水稻抗倒伏性的影响大小。【结果】粤禾丝苗和象牙香占两个品种在抗倒伏性上存在显著差异。粤禾丝苗的 N2（基部第 2 节间）抗折力（16.58 N）、N2 壁厚（1.02 mm）、N2 充实度（0.19 g/cm）、N2 茎粗（6.21 mm）与象牙香占的 N2 抗折力（9.93 N）、N2 壁厚（0.66 mm）、N2 充实度（0.11 g/cm）、N2 茎粗（4.60 mm）相比均明显较大。F2 群体 N2 抗折力、N2 长度、N2 茎粗、茎秆壁厚、鲜重和充实度均呈连续分布，属于数量性状，由多基因控制。F2 群体的相关性分析结果表明，N2 抗折力与株高呈正相关（r=0.18），N2 抗折力与 N2 壁厚呈极显著正相关（r=0.75**）；N2 抗折力与 N2充实度呈显著正相关（r=0.67*）；N2 抗折力与 N2 短轴呈正相关（r=0.52）、N2 茎粗与 N2 长度呈负相关（r=-0.20）。【结论】粤禾丝苗 × 象牙香占 F2 群体抗倒伏遗传机制研究表明，N2 壁厚与 N2 抗折力呈极显著正相关，是茎秆抗倒伏的核心性状，是一个由多基因控制的数量性状。以 N2 壁厚为研究重点，将大大降低以往抗倒伏研究方法的复杂程度，为今后抗倒伏相关研究明确了目标和方向。     

应用CRISPR/Cas9技术与分子标记辅助选择创制广东丝苗米新种质

【目的】创制优质香型丝苗米水稻新种质，探索水稻育种改良新途径，助力广东丝苗米品牌建设。【方法】以广东省农业主导品种粤农丝苗(YNSM)与优质稻粤王丝苗(YWSM)为材料，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点编辑上述品种的香味基因Badh2，创制香稻新品系，随后通过分子标记辅助选择(MAS)技术定向导入GW7/GL7位点，系谱选育优质香型丝苗米水稻新种质。【结果】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创制两个香稻新品系yn-ko^badh2与yw-ko^badh2，其2-AP含量均极显著提高，达到239.39～440.79μg/kg，而有效穗数、每穗实粒数、糙米外观品质、千粒重与产量等主要农艺性状均未受到显著影响；MAS技术结合系谱选育的方法成功选育两个丰产性好、籽粒长宽比超过4.3的优质香型丝苗米水稻新品系NW^badh2GW7-1与NW^badh2GW7-2，达到广东丝苗米品种关于香味与外观粒型的认定标准。【结论】利用CRISPR/Cas9基因编辑与分子辅助选择技术相结合可精准、高效地创制新的优...     

不同种植模式对水稻生长的影响及适宜直播品种的筛选

以华南籼稻育种为主题，综述育种效率高的“早晚兼用型”水稻育种和“常恢兼用型”水稻育种。 早晚兼用型水稻育种在品种培育上成效显著，甚至影响了水稻的育种和生产模式；常恢兼用型水稻育种是对早 晚兼用型水稻育种的继承和发展，并取得了突出成效，育成了极具影响力的品种黄华占、黄莉占、黄广油占、 黄粤丝苗、五山油占（华占）、五山丝苗等，在南方稻区的水稻生产中发挥着重要作用。其中，黄华占通过广东、 湖南、湖北等 8 省审定，是我国年度推广面积最大的籼稻品种；华占共配组 142 个组合，252 次通过各级审定， 是配组组合最多的恢复系；五山丝苗通过广东、陕西等 4 省审定，共配组 47 个组合，88 次通过各级审定。以晶 两优 534、隆两优华占等两系杂交稻组合为例证，提出并倡导在南方稻区进行杂交稻育种的新策略：在华南培育 精品恢复系，在南方不同生态区创制适合所在生态区的不育系，并配组成优势互补的强势组合，形成合作共赢、 协同发展和高效互补的整体水稻育种格局。