湖北省科研团队培育出多抗高产水稻材料

极目新闻记者 李碗容

通讯员 吴兆圆

近日，极目新闻记者从湖北省农科院获悉，该院杂交稻团队利用多基因转化技术和基因编辑技术对水稻进行遗传改良，赋予水稻病虫草害抗性的同时，进一步提高水稻产量。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》上。

目前，全球范围内每年因病虫草害损失的粮食约占总产量的三分之一。以水稻为例，田间杂草、螟虫、稻飞虱、白叶枯病和稻瘟病等生物逆境严重威胁着水稻正常生产，带来严重经济损失。而预计到2050年，全球人口将达到90亿，粮食需求大幅增加。为此，省农科院水稻首席科学家游艾青研究员认为，育种者在赋予水稻病虫草害抗性的同时，需更加关注提高产量的性状。

上述成果文章第一作者李昌焱介绍，当前，水稻病虫草害抗性育种中，单个或少量抗性基因的导入已无法满足实际生产需求，往往需要多个抗性性状基因导入作物以适应生产应用要求。传统育种方法通过杂交和回交手段可以聚合多个基因，但费时费力，且有连锁累赘情况发生。此外，作物中普遍存在着生长和防御之间的矛盾，同时过量表达多个抗性基因增加水稻对病虫草害抗性，在一定程度上会打破水稻自身代谢平衡，引起水稻的农艺性状尤其产量变化。

针对以上难题，该研究一方面利用多基因转化策略一次性导入除草剂抗性基因，抗褐飞虱基因（2个），抗螟虫基因、抗白叶枯病基因以及抗稻瘟病基因共6个抗性基因，同时提高水稻的病虫草害抗性。另一方面，利用基因编辑技术对水稻内源开花期相关基因Ehd1进行缺失突变，合理延长水稻的营养生长期，从而应对多抗性基因同时过表达对水稻生长带来的抑制，进一步提高水稻产量。这项研究通过基因编辑技术对水稻内源抽穗期调控基因Ehd1进行缺失突变，达到改良多基因转化的抗性水稻的农艺性状（尤其是产量）目的。获得的水稻材料在提高除草剂和多种病虫害抗性的同时，能有效提高产量。

湖北省科技厅农业处负责人表示，上述研究成功解决了水稻生长和防御之间的矛盾，为培育高产且多抗水稻提供有效途径，对提高水稻单产水平、保障粮食安全具有积极意义。

（来源：极目新闻）