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水稻分子设计育种取得新进展

日前，国审稻新品种“中科804”现场会在黑龙江五常市举行。中科804和中科发系列水稻新品种有效克服了东北地区水稻主栽品种稻瘟病抗性差、抗倒伏能力弱、稻谷出米率低、品种退化等问题，实现高产、抗稻瘟病、抗倒伏、品质优良等多个优良性状的聚合，这是在中国科学院A类战略先导科技专项“分子模块设计育种创新体系”项目支持下产生的重要成果，对引领我国品种升级换代具有里程碑式的意义。

中科804和中科发系列为粳型常规水稻新品种，是中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队与中国水稻所钱前研究组、中国科学院北方粳稻分子育种联合中心张国民研究组联合，以优异稻米品质基因、抗倒伏和抗稻瘟病等基因为主线，结合高产及理想株型基因等，运用分子模块设计育种的理念和技术，经过精心设计育成的标志性品种。

2018年，中科804等品种已在黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、内蒙古和新疆等地开展大面积示范推广工作，共示范1.5万亩，布置了50多个百亩以上示范片，其中在稻花香主产区核心区域布置了3000亩示范片，目前所有示范片均长势优良。与五常市主栽的稻花香品种相比，中科804表现增产显著，抗稻瘟病，抗倒伏，品质优良，口感更佳，整精米率比稻花香提高8%左右，有效提高了大米的商品率，提高了经济效益。9月13日，国家统计局宁夏青铜峡市调查队对中科804进行测产调查，旱直播田平均亩产753.22公斤，人工插秧田平均亩产808.64公斤；9月18日中科院遗传与发育生物学研究所委托专家在黑龙江省肇东市机插秧的中科804的测产结果显示，平均亩产745.4公斤。据悉，该系列品种适宜在北方中早粳稻中熟组和早粳晚熟组区域如黑龙江一积温带、吉林省中晚熟稻区、辽宁省北部、宁夏引黄灌区、内蒙古赤峰地区、北疆沿天山稻区及南疆稻区等地种植。随着大面积推广种植，所带来的经济和社会效益将日趋凸显。

（农民日报）

水稻所研究揭示作物与杂草互作分子机制

近日，中国水稻研究所种质创新团队与浙江大学等单位合作对近年来作物与杂草互作与进化的分子机制进展进行了综述，并提出了该领域重要科学问题和今后研究方向，相关论文在线发表在《植物科学趋势（Trends in Plant Science）》上。

该文揭示了野生植物、作物和杂草之间存在复杂的进化关系。作物驯化自野生植物，人类祖先把许多“草”变成了作物，即便是恶性杂草，例如栽培稗等，同时，作物内部也可能出现叛逆者，成为与作物争光争肥的杂草，杂草稻就是这样一个案例。目前，主要作物基因组都已测序完成，随着杂草基因组的破解，为研究人员了解作物-杂草竞争和杂草超强竞争力的分子机制提供了绝佳机会。近年来，一些重要作物与杂草互作分子机制被揭示，例如杂草化感、作物去驯化（杂草化）、寄生杂草跨界调控等方面。同时，这些研究为作物育种和遗传资源利用指明了方向。

（中国水稻研究所网）

全球粮食系统环境影响模型建立

据英国《自然》杂志10日在线发表的一篇可持续性研究文章，科学家建立了一个全球粮食系统模型，经过分析指出，如果不采取行动应对人口和收入水平的预期变化，在2010-2050年期间，粮食系统（为全球人口提供食物所涉及的过程和基础设施）对环境造成的影响可能会上升50%～90%。

由于人口压力的增加，必须生产更多的粮食。英国牛津大学科学家马科·斯普林曼及同事，此次运用国家级详细数据，建立了一个全球粮食系统模型，用来研究与粮食有关的环境影响。基于该模型以及当前和将来粮食需求的估算数据，研究团队将2010-2050年的粮食相关环境影响，在五大环境领域进行了量化。

分析指出，必须要把这些措施结合使用，这样到2050年，许多预期会增加的环境压力或许能得到缓解。

（科技日报）

番茄新品种成功“驯化”

中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究组与高彩霞研究组合作，从大自然中选择了四种野生番茄，利用基因编辑技术，根据人们的需求，重新“驯化”出了一种同时具有天然抗性（野性）和优良产量、营养性状的新型番茄，相关研究成果发表于近日《自然—生物技术》。

研究人员在大自然中寻找到了具有天然抗逆性的野生番茄品种——醋栗番茄，在不牺牲其抗逆性的前提下，利用基因编辑技术精确靶向基因编码区及调控区，将产量和营养性状精准地导入野生番茄，将其“驯化”成了新的作物类型。

“我们通过这一研究重新驯化获得的番茄新品种，保持了它‘野生血统’中的抗盐碱和抗细菌病害的能力，同时又提升了产量和营养。”许操说

（农业科技报）

研究揭示大豆感病机制

近日，国际著名学术期刊eLife在线发表了南京农业大学作物疫病研究团队的又一项重要创新研究成果，论文第一作者为该校博士生李海洋，通讯作者为王源超教授，来自美国俄勒冈州立大学Brett Tyler教授等也参与了本研究。

在植物与病原菌的互作研究中，已有300余个抗病基因被鉴定并被应用于农业生产中。然而，对植物感病机制的研究则鲜有报道。感病基因维持着植物与病原菌的亲和互作关系。基因编辑技术的发展为编辑植物的感病基因，改良植物的持久广谱抗病性提供了重要工具。但是，对感病基因缺乏了解限制了该技术的应用。南京农业大学作物疫病研究团队长期以疫霉菌致病的关键武器—效应子为细胞探针，寻找植物的感病基因。

目前已经发现了疫霉菌在侵染寄主植物过程中能够利用效应子分别攻击：内质网压力信号介导的植物抗病反应水杨酸信号途径、small RNA信号途径、组蛋白的乙酰化修饰、mRNA的可变剪切以及乙烯信号通路。

（南京农业大学）

福建农林大学在Nature Review Immunology上发表重要综述

日前，福建农林大学校植物保护学院媒介病毒研究中心在国际顶级杂志Nature Review Immunology（IF：41.982）上在线发表题为“Small RNA-based antimicrobial immunity”的peer-reviewed权威综述长文。该文系目前我校植保学科发表的影响因子最高的文章，第一作者为郭忠新教授，福建农林大学为第一署名单位。

据悉，小RNA介导的抗病毒免疫是植物最基础也是最重要的抗病毒防疫机制，该免疫机制在真菌、昆虫和哺乳动物防御病毒侵害中也起着极其重要的作用。笔者系统比较了抗病毒小RNA在不同生物中的如何产生、如何大量扩增及其如何防疫病毒侵害的分子机理；总结综述了最近十年以来在该研究领域的重大突破并强调了最新研究进展，提出了该领域亟待阐明的重要问题，指出了研究小RNA介导的抗病毒和其他病原菌免疫机制及其应用的研究热点和方向。

（福建农林大学）

科学家开拓改善水稻营养品质育种新路径

中国科学院植物研究所刘春明研究组与澳大利亚联邦科学和工业组织合作，创建了一种半粒种子筛选体系，并利用这一体系筛检了近3万粒水稻种子，获得了一个糊粉层增厚的水稻品系ta2，其糊粉层从野生型水稻的1层细胞增加到4至10层，使水稻的蛋白质、脂肪酸、维生素、微量元素和膳食纤维等营养因子得到了普遍提升。这是国际上首次提出的一种改善水稻营养品质的新途径，并为培育高营养水稻提供了新型遗传材料。

该成果于10月1日在国际学术期刊PNAS上在线发表，刘春明研究组的助理研究员刘金鑫和博士毕业生吴小坝为共同第一作者，刘春明研究员为通讯作者。该研究得到了国家科技部、中科院A类战略先导专项和中澳双边“CAS-CSIRO”项目的资助。