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芝麻種質基因庫構建取得重要突破

日前，中國農科院油料所張秀榮研究員主持完成的“芝麻種質基因庫的構建、發掘與育種應用”榮獲2016年度湖北省科技進步一等獎。

張秀榮介紹，芝麻是我國優勢特色油料，但因種質數量少、農藝性狀鑒定粗放、基因組信息不清、缺乏功能標記，導致育種可用親本種質匱乏、育種技術落后、效率低，成為制約我國芝麻耐濕抗病高油高產品種選育和產業發展的重大瓶頸。

針對上述難題，張秀榮團隊歷時30年，構建了覆蓋全國30個省市和世界五大洲42個國家、編目信息達30多萬條、全球數量最多的芝麻種質庫，率先完成芝麻全基因組測序，注釋基因2.7萬多個，構建了首張精細物理圖譜和首個芝麻基因信息庫，向全球公開基因信息數據量819.3G，占世界同類報道的90.3%，引領了芝麻種質由表型鑒定向基因組信息研究的跨越。

（農民日報）

科研人員揭示棉花抗黃萎病的分子遺傳結構

近日，中國農業科學院農產品加工研究所戴小楓研究員領銜的科研團隊發表了首個基于簡化基因組測序的棉花黃萎病抗性全基因組關聯分析的研究結果，發現了14個抗病新位點，揭示了棉花多基因協同控制黃萎病抗性的分子遺傳規律。相關研究成果于3月29日在線發表于植物學國際權威期刊《Plant Biotechnology Journal》（《植物生物技術雜志》）》上。

科研團隊針對上述棉花抗黃萎病育種的關鍵問題，系統收集了我國陸地棉優異種質和主栽品種512份，通過全國各地多年多點精準表型鑒定，構建了含299份種質材料的適合于抗病遺傳模式解析的自然群體。揭示了棉花多基因協同控制黃萎病的抗性分子遺傳規律，為后續棉花抗黃萎病功能基因挖掘、分子標記開發和多位點分子標記輔助抗病育種奠定了基礎。

（中國農科院網）

分子設計育種可調控水稻產量與品質

日前，從中國水稻研究所獲悉，水稻所與中國科學院遺傳與發育生物學研究所及中國農科院深圳基因組所大力合作探索水稻分子設計育種，積極推動傳統育種向高效、精準、定向的分子設計育種轉變。

研究團隊將已完成基因組測序的日本晴和9311作為優良目標基因供體，對28個優良目標基因主動設計，涉及水稻產量、稻米外觀品質、蒸煮食味品質和生態適應性等；以食用品質較差的超高產品種“特青”作為優良基因的受體，在經過8年的雜交、回交和聚合選擇，結合分子標記定向選擇獲得了若干份優異的后代材料。這些材料充分保留了特青的遺傳背景及高產特性，而稻米外觀品質、蒸煮食味品質、口感和風味等均顯著改良，所配組的雜交稻稻米品質也顯著調高。

（中國科學院網）

科研人員發現調控植物葉型發育分子機制

近日，中國農業科學院生物技術研究所作物高光效功能基因組創新團隊發現影響植物葉型發育的分子調控機制，為作物高光效遺傳改良和育種實踐提供了重要的理論基礎。相關研究成果于近日在線發表于國際著名遺傳學雜志《PLoS Genetics》(《公共科學圖書館遺傳學》)上。

生物所通過與美國俄克拉荷馬州立大學、塞繆爾?諾貝基金會和中科院等單位開展合作研究，發現過表達WOX家族基因STF能夠引起水稻、二穗短柄草和柳枝稷等禾本科植物的葉片變寬、加厚，莖稈粗壯，光合效率明顯提高，抗倒伏能力顯著增強。統計分析發現過表達STF柳枝稷的生物產量增加近一倍，同時刈割后柳枝稷材料再生能力顯著增強，表明葉型控制基因STF在提高禾本科作物生物產量方面的巨大應用潛力。進一步研究發現STF基因通過直接抑制植物細胞分裂素氧化酶家族基因表達，導致植物體內植物激素細胞分裂素的動態平衡發生改變。上述研究工作初步揭示了WOX家族基因STF影響植物葉型發育的分子調控機制，為作物高光效遺傳改良和育種實踐提供了重要的理論基礎。

（中國農科院網）

科學家揭示水稻粒寬與粒重調控新機制

日前，中國農業科學院作物科學研究所萬建民院士領銜的水稻功能基因組學創新研究組，在水稻粒寬與粒重調控機制研究中取得重要進展，揭示了控制水稻粒寬與粒重關鍵基因GW5通過調節油菜素內酯（brassionsteroids, BR)信號途徑調控水稻籽粒發育的新機制，初步闡述了其功能作用模式與遺傳調控網絡，為水稻高產育種提供了重要的理論依據。該項研究成果于近日在線發表于《Nature Plants》（《自然—植物》）雜志上。

GW5/qSW5為較早報道的控制水稻粒寬、粒重且效應較強的數量性狀基因座（QTL）。GW5/qSW5在水稻資源中普遍存在，受環境影響較小且對粒型性狀貢獻率較高，對培育優質高產水稻品種具有重要的應用價值。早在2008年，萬建民帶領科研人員與日本相關科研團隊分別將GW5/qSW5位點成功定位在同一重疊區間內，發現存在于寬粒品種中的1,212-bp缺失與粒寬性狀關聯，并驗證該缺失在水稻人工馴化和育種改良過程中被高強度地選擇以增加水稻產量。然而，兩研究團隊預測的GW5/qSW5候選基因卻不相同，且均未報道對所預測基因的功能驗證結果。

科研人員經過深入研究，明確了位于該1,212-bp缺失區域上游一個編碼鈣調蛋白的基因，能夠顯著影響水稻粒寬，是GW5/qSW5位點的候選基因，仍命名為GW5，其主要在水稻籽粒發育時期的穎殼中表達。存在于寬粒品種的1,212-bp缺失通過調控GW5的表達量進而調控籽粒大小。進一步研究發現，GW5蛋白定位在細胞質膜上，并可與油菜素內酯信號途徑中的一個關鍵激酶GSK2直接互作，抑制GSK2磷酸化下游兩個轉錄因子BZR1和DLT活性，使得非磷酸化狀態的BZR1與DLT積累并進入細胞核中，調控BR下游響應基因表達，進而調控水稻粒型等生長發育過程。通過CRISPR技術將GW5基因敲除，可以增加其他不含1,212-bp缺失的水稻品種籽粒的粒寬和粒重，達到增產的效果。

（中國農科院網）

河南省農科院揭示黃色燈光防治蛾類害蟲分子機制

日前，河南省農科院植保所武予清團隊利用第二代高通量測序技術，分析了利用夜間黃色光照改變夜蛾類害蟲——黏蟲成蟲的相關基因組表達，揭示了利用燈光防治害蟲的分子機理。相關成果已在《科學報告》發表。黏蟲具有敏感的視覺系統，因此光照條件改變可能會影響其行為活動，進而影響其繁殖和種群數量等。近20年來，西方國家發展了黃色燈用于防治蛾類害蟲。

武予清團隊研究了夜間黃色光照條件下黏蟲、棉鈴蟲、小菜蛾等蛾類害蟲成蟲生物學特性，結果表明夜間黃色光照可以阻止蛾類成蟲復眼“明適應”狀態的改變、減少受精卵和降低產卵量。該研究團隊對黑暗、白光、紫外光和黃光四種不同光照條件下黏蟲頭部轉錄組進行分析，經過組裝后獲得46327條完整基因。經過進一步分析，發現了夜間黃色光照改變黏蟲成蟲的生物節律基因、光信號傳導基因、嗅覺基因和味覺基因的轉錄表達。該項研究從分子機理上解釋了燈光防治原理是光波干擾了蛾類昆蟲生物節律、尋覓配偶甚至尋找寄主和取食行為。

（河南農科院網）

北京首家專業自動化嫁接育苗場建成

近日，從北京市農業局農業技術推廣站獲悉，該站計劃在小湯山展示基地建成北京市首家專業自動化嫁接育苗場。

目前，北京市集約化育苗場每年嫁接菜苗約200萬株，人工嫁接每人每天平均2000株左右，未來將有至少3000萬株瓜果類苗需要嫁接。據悉，嫁接技術作為一項成熟的育苗技術在集約化育苗產業中廣泛應用，但是隨著人工成本的增加，勞動者的老齡化，嫁接技術并沒有大范圍的推廣。該育苗站將引進基質攪拌機、砧木播種機、嫁接機、嫁接流水線、嫁接愈合棚等先進專業的嫁接輔助設備，提高嫁接效率，并培養專業化的嫁接工人，同時使嫁接技術平民化，零基礎也可以掌握嫁接技術，進一步擴大北京市的嫁接技術覆蓋率，為蔬菜的穩產增產提供技術基礎。

（農民日報）