科技撐起云南米袋子

“民以食為天，食以稻為先?！彼臼侵袊畲蟮募Z食作物，稻米是中國65%以上人口的主糧，但在中國，水稻種植面積只占全國糧作的25%，水稻總產(chǎn)占全國糧食總產(chǎn)的40%。如何解決13-16億人口的糧食問題？不斷提高水稻產(chǎn)量是解決中國糧食問題的根本出路！

云南省委省政府高度重視米袋子建設(shè)，科技部門長期支持開展稻作研究開發(fā)工作。十二五期間，支持省科技項(xiàng)目82項(xiàng)，總項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)8877萬元。2015年省科技廳啟動(dòng)實(shí)施重大專項(xiàng)“云南高原粳稻種業(yè)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”，投入財(cái)政資金900萬元，。全省稻作科技工作者努力拼搏，在新種質(zhì)創(chuàng)新利用、新品種選育、配套技術(shù)研發(fā)及先進(jìn)技術(shù)走出去等五方面取得了重大進(jìn)展。

一、新種質(zhì)的發(fā)掘利用引領(lǐng)新發(fā)展方向

獲發(fā)明專利20余項(xiàng)、發(fā)表研究論文60余篇（其中SCI收錄20篇），代表性成果4項(xiàng)。

1、水稻雌性不育突變體的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用研究

“對水稻雌性不育基因的發(fā)掘與利用在雜交水稻育種和種子生產(chǎn)技術(shù)上具有創(chuàng)新性。”雜交水稻之父袁隆平這樣評價(jià)。雌性不育的利用將可能帶來雜交水稻技術(shù)新突破。創(chuàng)建水稻FS+MS雜交稻育種新模式的實(shí)踐意義：可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械化制種，簡化制種程序提高制種產(chǎn)量和純度。

完成了該雌性核不育突變體基因FST的克隆、驗(yàn)證、表達(dá)及功能分析，深入全面剖析雌配子育性基因的分子和生物學(xué)功能及其條件型啟動(dòng)子基因誘導(dǎo)表達(dá)調(diào)控/操作路徑。

同時(shí)，已成功創(chuàng)建了FS（雌性不育）+ MS（雄性不育）雜交水稻技術(shù)創(chuàng)新體系（FM-line），構(gòu)建了相關(guān)的傳統(tǒng)育種與分子育種的模式和技術(shù)，目前正在試驗(yàn)示范。

該雌性核不育基因功能與調(diào)控路徑的闡明，將極有可能在水稻及單子葉植物雌配子與種子分子生殖發(fā)育學(xué)的理論上取得新突破并推動(dòng)雌性不育性在雜交水稻育種上的利用。

2、長雄野生稻地下莖基因用于培育多年生水稻

兩對顯性互補(bǔ)基因控制長雄野生稻地下莖遺傳，組裝成約347M的長雄野生稻基因組，明確長雄野生稻和水稻進(jìn)化分歧大約在19萬年前。

像種果樹一樣種水稻

長雄野生稻起源于西非，擁有發(fā)達(dá)的地下莖，有較強(qiáng)的病蟲害抗性，為多年生草本植物。云南省農(nóng)科院糧作所研究員陶大云與云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院研究員胡鳳益，利用幼胚挽救的方式成功配置，并獲得了RD23/長雄野生稻雜交種F1代，選育很多后代群體。同時(shí)，利用長雄野生稻地下莖的多年生性狀，培育了一系列多年生品種。多年生水稻可以越冬，而大多數(shù)再生稻不能越冬。

目前，多年生水稻已商業(yè)化推廣5000畝，在普洱、孟連、景洪、勐海等地試驗(yàn)種植，有些品種多年生性強(qiáng)，一次播種可收割四五年；具有很好越冬能力，產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定。去年早稻畝產(chǎn)449.5千克，晚稻畝產(chǎn)450.2千克。

在西雙版納等雙季稻地方，這種多年生水稻一年可收割兩次，而在單季稻地方，一年只能收割一次。今年將在昆明、玉溪等地推廣種植，看看多年生水稻是否也適合這些地方。

3、利用野生稻育成了新品種并通過審定

合系35與元江普通野生稻雜交，F(xiàn)0代種子在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行胚挽救成F1代苗，經(jīng)回交2次，自交若干次，進(jìn)行單株和系譜選擇育成的粳、秈型常規(guī)水稻品種。

云資粳41號：累計(jì)推廣20.4萬畝，畝增產(chǎn)40kg，新增產(chǎn)值2392.6萬元。

云資秈42號：累計(jì)推廣15.5萬畝，畝增產(chǎn)65kg，新增產(chǎn)值3022.5萬元。

4、完成野生稻測序?yàn)榘l(fā)掘新基因打下基礎(chǔ)

在國際上，首次完成稻屬7個(gè)AA基因組物種的精細(xì)圖譜，奠定了云南科學(xué)家在稻種資源與基因組學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)軍地位，為高效發(fā)掘與利用野生稻豐富的基因資源提供了強(qiáng)大的平臺。

同源多倍體水稻的多倍化與DNA 甲基化關(guān)系的表觀遺傳學(xué)研究取得重要進(jìn)展：二、四倍體水稻的大部分基因表達(dá)水平?jīng)]有差異，四倍體水稻沒有因?yàn)榛蚩截悢?shù)目的倍增而表現(xiàn)出劑量效應(yīng)，轉(zhuǎn)座子 DNA 甲基化水平在基因組范圍內(nèi)表現(xiàn)出廣泛的差異，四倍體水稻 DNA 轉(zhuǎn)座子的 CHG 和 CHH 甲基化水平普遍升高，同時(shí)伴隨著 siRNAs 豐度的增加。DNA 轉(zhuǎn)座子甲基化水平的升高抑制轉(zhuǎn)座子鄰近基因的表達(dá)，使得盡管四倍體水稻基因的拷貝數(shù)目增加但大部分基因表達(dá)量維持在與二倍體相當(dāng)?shù)乃?，表現(xiàn)出劑量補(bǔ)償效應(yīng)。

克隆了栽培稻種間雜種不育基因——架起了種間基因交流的橋梁：精細(xì)定位了雜種不育基因S21、S37（t）、S38（t）、S39（t）；克隆了S21、S39（t）基因；明確了S1、S19、S20、S37（t）、S38（t）、S39（t）在克服種間雜種不育的作用。

水稻陸生適應(yīng)性研究獲得新進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)水稻和陸稻適應(yīng)旱地生長的理論，為耐旱水稻遺傳改良提供理論依據(jù)。

二、新品種選育應(yīng)用亮點(diǎn)紛呈

建設(shè)省級水稻創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和全省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（10+20），十二五以來育成水稻品種58個(gè)、陸稻5個(gè)，獲省部級科技成果獎(jiǎng) 17項(xiàng)，獲得國家植物新品種權(quán)19項(xiàng)，發(fā)表研究論文92篇，示范推廣4500萬畝，新增稻谷10億kg，社會經(jīng)濟(jì)效益達(dá)30億元。形成以下五個(gè)方面的代表性成果。

1、常規(guī)粳稻品種選育成績卓著

云粳29號粳稻優(yōu)質(zhì)香軟米品種：2015年省主推品種，云南省首批粳稻香軟米品種，稻米食味品質(zhì)優(yōu)異，第十三屆全國粳稻米大會、第二屆全國優(yōu)質(zhì)食味米峰會評為“優(yōu)質(zhì)食味粳米”，是獲得該稱號的首個(gè)高原粳稻優(yōu)質(zhì)米品種。年最大推廣面積40多萬畝，平均畝產(chǎn)650kg左右，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N畝增產(chǎn)40多kg。

楚粳28號超級稻：百畝方平均畝產(chǎn)1002.1kg，創(chuàng)粳稻百畝平均畝產(chǎn)世界紀(jì)錄累計(jì)推廣1039.6萬畝，平均畝產(chǎn) 716.2kg，新增稻谷7.6億kg，新增產(chǎn)值23.4億元 ，云南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。是國標(biāo)一級優(yōu)質(zhì)米。

“民以食為天，食以稻為先?！彼臼侵袊畲蟮募Z食作物，稻米是中國65%以上人口的主糧，但在中國，水稻種植面積只占全國糧作的25%，水稻總產(chǎn)占全國糧食總產(chǎn)的40%。如何解決13-16億人口的糧食問題？不斷提高水稻產(chǎn)量是解決中國糧食問題的根本出路！

云南省委省政府高度重視米袋子建設(shè)，科技部門長期支持開展稻作研究開發(fā)工作。十二五期間，支持省科技項(xiàng)目82項(xiàng)，總項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)8877萬元。2015年省科技廳啟動(dòng)實(shí)施重大專項(xiàng)“云南高原粳稻種業(yè)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”，投入財(cái)政資金900萬元，。全省稻作科技工作者努力拼搏，在新種質(zhì)創(chuàng)新利用、新品種選育、配套技術(shù)研發(fā)及先進(jìn)技術(shù)走出去等五方面取得了重大進(jìn)展。

一、新種質(zhì)的發(fā)掘利用引領(lǐng)新發(fā)展方向

獲發(fā)明專利20余項(xiàng)、發(fā)表研究論文60余篇（其中SCI收錄20篇），代表性成果4項(xiàng)。

1、水稻雌性不育突變體的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用研究

“對水稻雌性不育基因的發(fā)掘與利用在雜交水稻育種和種子生產(chǎn)技術(shù)上具有創(chuàng)新性?！彪s交水稻之父袁隆平這樣評價(jià)。雌性不育的利用將可能帶來雜交水稻技術(shù)新突破。創(chuàng)建水稻FS+MS雜交稻育種新模式的實(shí)踐意義：可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械化制種，簡化制種程序提高制種產(chǎn)量和純度。

完成了該雌性核不育突變體基因FST的克隆、驗(yàn)證、表達(dá)及功能分析，深入全面剖析雌配子育性基因的分子和生物學(xué)功能及其條件型啟動(dòng)子基因誘導(dǎo)表達(dá)調(diào)控/操作路徑。

同時(shí)，已成功創(chuàng)建了FS（雌性不育）+ MS（雄性不育）雜交水稻技術(shù)創(chuàng)新體系（FM-line），構(gòu)建了相關(guān)的傳統(tǒng)育種與分子育種的模式和技術(shù)，目前正在試驗(yàn)示范。

該雌性核不育基因功能與調(diào)控路徑的闡明，將極有可能在水稻及單子葉植物雌配子與種子分子生殖發(fā)育學(xué)的理論上取得新突破并推動(dòng)雌性不育性在雜交水稻育種上的利用。

2、長雄野生稻地下莖基因用于培育多年生水稻

兩對顯性互補(bǔ)基因控制長雄野生稻地下莖遺傳，組裝成約347M的長雄野生稻基因組，明確長雄野生稻和水稻進(jìn)化分歧大約在19萬年前。

像種果樹一樣種水稻

長雄野生稻起源于西非，擁有發(fā)達(dá)的地下莖，有較強(qiáng)的病蟲害抗性，為多年生草本植物。云南省農(nóng)科院糧作所研究員陶大云與云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院研究員胡鳳益，利用幼胚挽救的方式成功配置，并獲得了RD23/長雄野生稻雜交種F1代，選育很多后代群體。同時(shí)，利用長雄野生稻地下莖的多年生性狀，培育了一系列多年生品種。多年生水稻可以越冬，而大多數(shù)再生稻不能越冬。

目前，多年生水稻已商業(yè)化推廣5000畝，在普洱、孟連、景洪、勐海等地試驗(yàn)種植，有些品種多年生性強(qiáng)，一次播種可收割四五年；具有很好越冬能力，產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定。去年早稻畝產(chǎn)449.5千克，晚稻畝產(chǎn)450.2千克。

在西雙版納等雙季稻地方，這種多年生水稻一年可收割兩次，而在單季稻地方，一年只能收割一次。今年將在昆明、玉溪等地推廣種植，看看多年生水稻是否也適合這些地方。

3、利用野生稻育成了新品種并通過審定

合系35與元江普通野生稻雜交，F(xiàn)0代種子在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行胚挽救成F1代苗，經(jīng)回交2次，自交若干次，進(jìn)行單株和系譜選擇育成的粳、秈型常規(guī)水稻品種。

云資粳41號：累計(jì)推廣20.4萬畝，畝增產(chǎn)40kg，新增產(chǎn)值2392.6萬元。

云資秈42號：累計(jì)推廣15.5萬畝，畝增產(chǎn)65kg，新增產(chǎn)值3022.5萬元。

4、完成野生稻測序?yàn)榘l(fā)掘新基因打下基礎(chǔ)

在國際上，首次完成稻屬7個(gè)AA基因組物種的精細(xì)圖譜，奠定了云南科學(xué)家在稻種資源與基因組學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)軍地位，為高效發(fā)掘與利用野生稻豐富的基因資源提供了強(qiáng)大的平臺。

同源多倍體水稻的多倍化與DNA 甲基化關(guān)系的表觀遺傳學(xué)研究取得重要進(jìn)展：二、四倍體水稻的大部分基因表達(dá)水平?jīng)]有差異，四倍體水稻沒有因?yàn)榛蚩截悢?shù)目的倍增而表現(xiàn)出劑量效應(yīng)，轉(zhuǎn)座子 DNA 甲基化水平在基因組范圍內(nèi)表現(xiàn)出廣泛的差異，四倍體水稻 DNA 轉(zhuǎn)座子的 CHG 和 CHH 甲基化水平普遍升高，同時(shí)伴隨著 siRNAs 豐度的增加。DNA 轉(zhuǎn)座子甲基化水平的升高抑制轉(zhuǎn)座子鄰近基因的表達(dá)，使得盡管四倍體水稻基因的拷貝數(shù)目增加但大部分基因表達(dá)量維持在與二倍體相當(dāng)?shù)乃?，表現(xiàn)出劑量補(bǔ)償效應(yīng)。

克隆了栽培稻種間雜種不育基因——架起了種間基因交流的橋梁：精細(xì)定位了雜種不育基因S21、S37（t）、S38（t）、S39（t）；克隆了S21、S39（t）基因；明確了S1、S19、S20、S37（t）、S38（t）、S39（t）在克服種間雜種不育的作用。

水稻陸生適應(yīng)性研究獲得新進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)水稻和陸稻適應(yīng)旱地生長的理論，為耐旱水稻遺傳改良提供理論依據(jù)。

二、新品種選育應(yīng)用亮點(diǎn)紛呈

建設(shè)省級水稻創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和全省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（10+20），十二五以來育成水稻品種58個(gè)、陸稻5個(gè)，獲省部級科技成果獎(jiǎng) 17項(xiàng)，獲得國家植物新品種權(quán)19項(xiàng)，發(fā)表研究論文92篇，示范推廣4500萬畝，新增稻谷10億kg，社會經(jīng)濟(jì)效益達(dá)30億元。形成以下五個(gè)方面的代表性成果。

1、常規(guī)粳稻品種選育成績卓著

云粳29號粳稻優(yōu)質(zhì)香軟米品種：2015年省主推品種，云南省首批粳稻香軟米品種，稻米食味品質(zhì)優(yōu)異，第十三屆全國粳稻米大會、第二屆全國優(yōu)質(zhì)食味米峰會評為“優(yōu)質(zhì)食味粳米”，是獲得該稱號的首個(gè)高原粳稻優(yōu)質(zhì)米品種。年最大推廣面積40多萬畝，平均畝產(chǎn)650kg左右，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N畝增產(chǎn)40多kg。

楚粳28號超級稻：百畝方平均畝產(chǎn)1002.1kg，創(chuàng)粳稻百畝平均畝產(chǎn)世界紀(jì)錄累計(jì)推廣1039.6萬畝，平均畝產(chǎn) 716.2kg，新增稻谷7.6億kg，新增產(chǎn)值23.4億元 ，云南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。是國標(biāo)一級優(yōu)質(zhì)米。