功能性水稻研究进展及前景展望

功能性水稻的开发与推广应用,对改善我国以稻米为主食人群的营养与健康状况、促进我国农业 产业结构转变、提高农民种粮效益及助推乡村振兴具有重要意义。功能性水稻主要包括有色稻、低谷蛋白水稻、 高抗性淀粉水稻、富微营养水稻和药物制造生物反应器水稻等 5 大类。有色稻由于种子果皮积累花色素苷而呈 紫色或红褐色,有红米和黑米两大类,分别受 2 个和 3 个基因控制,是体弱者药食同源的重要滋补食品,国内 已育成一大批有色稻品种推广应用。低谷蛋白水稻由于稻米谷蛋白含量低,适于肾病患者作主粮使用,目前中 国和日本已育成多个品种用于商业化开发应用。高抗性淀粉水稻由于有部分淀粉无法被人体淀粉酶分解而不能 被肠道吸收,可降低糖尿病患者餐后血糖峰值,已成为糖尿病患者重要的主食,目前国内已育成多个品种推广 应用。富微营养水稻由于稻米特种维生素、有益微量元素等含量高而有益于不同缺素症患者治疗与保健,国内 外已育成以“黄金大米”为代表的多个富微营养水稻品种。药物制造生物反应器水稻利用水稻为药用重组蛋白、 多肽或其他生物活性物质生产平台,合成与提取目标功能成分物质,目前国内外都有成功报道,并已尝试进行 商业化开发应用。全球对功能性水稻的需求日益增大,功能性水稻研究具有广阔前景。功能性水稻育种未来将 从功能的单一型向复合型发展,由保健型向保健与辅助疗效相结合转变。多组学技术和常规育种相结合的方法, 不断挖掘与创制新种质以培育功能性水稻新品种,是功能性水稻研究的发展方向。     

功能型水稻研究现状和发展趋向

 介绍了功能型水稻的概念，重点阐述了国际和国内利用常规育种、诱变育种、分子辅助标记育种、转基因育种等技术，在培育具有保健型、辅助疗效型及其它特种功能型水稻新品种（系）研究中所取得的进展；结合当前食品发展的国际化趋势，从功能型水稻育种目标的社会需求趋势、加强功能型水稻种质资源创新、开发复合型安全性功能型水稻产品、运用生物技术培育功能型水稻和加强水稻功能性相关生理活性物质的作用机理研究等几个方面展望了功能型水稻的发展趋势。     

水稻功能基因组研究进展与发展展望

水稻是重要的粮食作物也是功能基因组研究的模式植物。近年来水稻功能基因组研究发展迅速,技术和资源平台不断完善和拓展,大批重要功能基因被分离鉴定。高通量基因组新技术开始被应用于水稻育种。回顾了水稻功能基因组研究的发展历程,在对国内外研究现状总结基础上,围绕“稻2020”研究计划对未来水稻发展方向进行了展望。     

水稻粒长遗传及其功能基因研究进展

随着人民生活水平的提高,稻米需求呈现多样化趋势,在产量仍作为重要指标的同时,稻米品质也越来越受到重视.提高产量、改良稻米品质是现代水稻育种的两个主要目标,而水稻粒长不仅是影响水稻产量的重要农艺性状,还与外观品质性状密切相关,细长粒稻米通常表现较好的外观品质,且世界上的大多数地区的消费者更偏爱于长粒型的稻米.因此,改良水...     

水稻耐热相关功能基因的克隆及其分子机理研究进展

水稻是全世界最主要的粮食作物之一,水稻产量的提高是解决人类口粮问题的关键。水稻喜温, 但温度过高会对水稻的生长及产量造成严重影响。随着全球气候变暖,水稻热害频发,严重限制了水稻的高产、 稳产,导致水稻产业受到较大影响。通过鉴定水稻耐热数量性状位点（Quantitative Trait Loci,QTL）,克隆相关 基因,并研究水稻耐热性状的分子机理,将水稻重要耐热相关基因应用于育种是最经济、最有效的策略。近年 来随着测序技术和功能基因组学的发展,水稻耐热分子机理的研究取得了较大进展。迄今为止,国内外科研人 员已通过不同的遗传群体鉴定了 80 个以上的水稻耐热相关 QTL,并通过正向或反向遗传学手段克隆了部分水稻 耐热相关基因,为水稻耐热分子育种提供了极具价值的研究成果。就水稻耐热相关 QTL 的鉴定、耐热相关功能 基因的克隆以及耐热相关分子机理研究等方面进行综述,以期为水稻耐热分子育种提供参考。     

转基因水稻的研究现状及展望

20世纪80年代,水稻改良取得了巨大的成就,解决了人口和经济快速增长对粮食的需求。目前水稻产量的提升存在一定的困难,主要因为缺少新的育种技术,同时病虫害及非生物胁迫造成水稻减产。转基因作为现代育种方法在培育高产优质水稻品种方面起着重要的作用。概述了水稻转化技术进展,转基因水稻抗病虫害、抗非生物胁迫和提高水稻农艺性状的功能基因,讨论了转基因水稻的发展前景。     

中国超级稻育种研究的创新与发展

超级稻育种是中国自主创新的重大技术,自1996年以来,全国超级稻研究协作组在超级稻育种技术的确立、理论体系的建立、育种材料的创制及新品种选育与推广方面取得了很大的成就。中国超级稻育种研究之所以能创新与发展,首先,满足生产和市场需求是超级稻发展的根本目标,第二是创新了超级稻育种技术路线,第三是良种良法配套使中国超级稻得以大面积应用,第四联合协作攻关是中国超级稻创新的重要保障。     

2006~2015年广西优质常规稻育种现状分析

[目的]了解广西优质常规稻的育种现状,为优质常规稻育种研究提供理论依据.[方法]对国家水稻数据中心公布的优质常规稻品种数据进行统计分析,并针对当前广西优质常规稻育种工作中存在的问题提出解决对策.[结果]广西优质常规稻整体米质水平改善明显,个别米质指标有待加强;产量水平表现稳定;穗粒指标改善明显.但粒型上与国际品牌存在差距;个别米质指标不匹配;品种抗病性差;优质香稻品种缺乏;功能型米品种开发严重落后.[建议]重点改良粒型、降低垩白率和垩白度、选择中低直链淀粉含量和高胶稠度的材料,提高稻米的整精米率,提高品种的抗性对优质香稻品种和功能米进行引进与开发.     

组蛋白修饰在水稻中的研究进展

作为表观遗传学研究的重要内容,组蛋白修饰在维持真核生物基因组稳定性、基因表达调控和染色质结构等方面发挥重要作用.水稻是重要的粮食作物,也是科学研究的模式植物.近年来研究发现,组蛋白修饰参与了水稻生长发育、胁迫应答、产量以及品质形成等重要生物学性状的调控.因此,明确组蛋白修饰在水稻中的遗传和调控机制对于水稻遗传改良具有重...     

杂交水稻育种成就与展望——广东省农业科学院杂交水稻研究50年回顾

回顾了50年来广东省农业科学院水稻研究所杂交水稻研发历程。经过长期实践探索,广东省农业科学院水稻研究所在弱感光型迟熟三系杂交稻、早中熟三系杂交稻、红莲型杂交稻、两系法杂交稻、杂交稻的高产与超高产育种、优质化育种稻、分子标记辅助育种和杂交稻重要遗传基础研究等方面均取得了重大突破。定向创制出天丰A、五丰A、荣丰A、泰丰A、广8A、GD-1S、RGD-7S等一大批高配合力、高异交率或品质优良的两系和三系不育系,以及广恢3550、广恢122、广恢998、广恢308等一批具有理想动态株型的优良、抗病恢复系,并广泛应用于测交组配,育成一大批类型丰富,早、中、迟熟配套的杂交稻通过省级以上品种审定。其中,天优998、天优122、五优308、淦鑫203、五丰优615、吉优615、吉丰优1002和天优3618等17个组合被认定为超级稻,泰优390、泰优398、泰丰优208、泰优1002获得省级或国家优质稻金奖品种。育成的系列杂交稻在生产上大面积累计推广应用超过4 133万hm2,产生了巨大的社会经济和生态效益,为我国粮食安全和杂交稻种业产业发展作出重要贡献。并就杂交稻未来育种发展方向进行分析展望。     

我国超级杂交稻育种研究进展及展望

回顾了国内外超级稻育种历史,介绍了我国超级稻育种研究进展,指出我国超级稻育种在籼粳亚种优势利用及株型育种中取得了重大突破,超级稻在我国已处于大面积推广阶段。针对我国超级稻品种（组合）普遍存在适应性不广、结实率偏低、抗性及米质较差、双季超级稻品种（组合）较少及育种理论和技术还有待完善等问题,提出未来超级稻育种的策略。     

日本水稻生产的发展和新课题

在过去的125a的时间里,日本的水稻种植面积和产量发生了巨大的变化。结果显示,水稻耕作面积自1883年开始逐渐增加,二战前后一度有所减少,20世纪60年代后又有所增加,1969年达到史上最高峰,1970年后持续减少。而水稻产量呈现了不断递增的趋势,现在维持在900万如左右。20世纪70年代前后,由于人均稻米消费量的减少,优质食味水稻育种及栽培成为主导方向,仅越光、一见钟情、日之光、秋田小町4个品种就占水稻全部种植面积的66％。此外,随着大气变暖造成稻米品质的下降,耐高温品种的选育和栽培研究得到广泛开展,并取得了一定的成果。当前,除了水稻食味研究以外,正朝着饲料用、米粉用和生物能源用的“新型需要稻”和水稻节水等多方向发展。本文通过阐述日本水稻生产的发展和方向,对确立中国今后的水稻育种及栽培研究目标具有参考意义。     

影响水稻再生力QTLs位点与再生稻筛选体系研究进展

挖掘水稻产量潜力是水稻研究最重要的方向之一。再生稻是一种利用水稻头季收割后稻桩上存活的腋芽，在适宜的光照、温度、养分等条件下萌发成蘖，进而抽穗成熟的水稻，在节约大量人力物力的同时能够保证水稻产量与双季稻基本持平，对于稳定国家粮食安全具有重要意义。本文综述了已报道的水稻再生力相关QTLs位点，发现水稻再生力相关的QTLs位点贡献率偏低，相关研究不深入，与生产联系不紧密；总结了水稻再生力评价标准的现状，发现前期头季稻的SPAD衰减指数、中期再生稻的再生芽出鞘率以及收获后期的日产量和热量利用率是评价水稻品种再生力的重要指标，可用于筛选强再生力的水稻品种；概括了留桩高度对再生稻产量和品质的影响。提出再生稻的培育应聚焦优质、高产、抗病等水稻重要性状及强再生力相关性状，利用多组学分析挖掘新基因及其优异自然变异，开发功能分子标记，利用全基因组关联分析与分子模块育种技术相结合开展强再生力水稻种质资源精准鉴定、新基因发掘、种质创新、新品种选育研究。     

我国水稻商业化育种现状与发展建议

种业是国家战略性、基础性的核心产业,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。从科技创新的角度分析了我国水稻商业化育种的现状并剖析了存在问题。在此基础上提出了发展我国水稻商业化育种的建议：坚持企业创新为主导,强化基础性、公益性研究,深化种业科研院校等事业单位改革,建立种业知识产权保护体系,健全生物技术法规监管体系,加强金融支持力度等。     

我国农业高等院校农经本科人才 培养的非农化与对策

20 世纪90 年代以来,尤其是高校扩大招生规模以后,我国农业高等院校农经本科人才培养呈现出明显 的非农化趋势,表现为学院更名、招生规模、专业设置、课程设置、教学内容和毕业生就业等方面。非农化不利于农经 本科人才的培养,也不利于农经学科自身的发展。因此,有必要从课程设置、教材建设、实践教学等方面入手,以强化 农经专业“农”的特色。     

水稻功能叶相关性状的遗传分析

利用由小穗小粒型水稻Milyang 46和大穗大粒型FJCD建立的一个包含130个家系F10的重组自交系,测定福建省武夷山和莆田环境下籽粒灌浆期功能叶性状,并进行QTL定位及环境互作分析.结果表明,2种环境下共检测到35个加性QTL,位于1、2、5、6、7、11、12号染色体上,表型变异贡献率为0.66%-56.75%;检测到12个位点存在显著的加性×环境互作效应,位于1、2、6、11号染色体上,表型变异贡献率为1.45%-12.05%;莆田环境下,检测到7对加加上位性QTL位点,表型变异贡献率为0-15.64%.     

水稻耐冷分子育种研究进展

冷害是水稻减产的主要原因之一,也是全世界普遍关注的问题.从水稻耐冷分子生理、耐冷相关基因的定位和克隆以及水稻耐冷分子育种等几个角度对水稻耐冷性研究作了阐述,并对今后水稻耐冷研究和育种工作提出了一些建议.     

我国水稻育种技术发展历程回顾

回顾了我国水稻育种技术的发展历程。我国水稻育种技术成就:水稻的矮秆化形成产量首次飞跃,杂交水稻的成功选育促成产量进一步提升,超级稻育种技术则使产量上升到更高水平。目前,水稻育种技术的发展,除了重视产量的提高外,分子育种技术的发展则更加注重稻米品质、营养、抗病虫害、抗寒、耐热等方面潜力的挖掘。     

江苏省粳稻品种品质现状及遗传改良途径初探

随着人民生活水平不断提高,国家优质稻米标准也在不断更新。依据国家优质稻米新标准,对江苏省水稻新品种稻米品质主要指标进行了分析,明确水稻新品种品质改良的目标,今后优质粳稻新品种选育应放在降低稻米垩白率、垩白度及直链淀粉含量上,同时提出了选育方法和途径。     

广西稻种资源耐旱种质利用的思考

从作物育种和遗传资源学角度探讨了广西稻种资源耐旱种质利用的重大意义和主要进展,分析了广西稻种资源耐旱种质利用存在的主要问题及其原因,提出今后应重视和实施水稻耐旱育种和旱稻育种,充分利用广西丰富的稻种资源,创新抗性育种理念、育种技术、抗性品种及耐旱栽培技术,为保障粮食安全提供参考。