科创中国
水稻重要农艺性状调控基因的挖掘利用与分子解析
发布时间: 2025-10-30
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
生物产业,生物农业及相关产业
成果介绍
本成果面向高产优质水稻新品种选育这一国家重大需求，利用图位克隆、基因组重测序、基因编辑等方法，持续开展了重要农艺性状关键调控基因的克隆和功能分析，从遗传资源与核心种质资源中挖掘出粒型、株型、品质关键调控基因GL7、GS2、HTD1HZ、GSE5和MAPK途径相关基因，并深入解析了他们的作用机理，相关研究结果发表在Nature Genetics、Molecular Plant、Nature Plants和Plant Journal等国内外顶级期刊上，为高产优质水稻品种分子设计育种提供了重要的指导意义和基因资源。
成果亮点
该成果的核心亮点在于构建了 “多维资源整合 — 精准挖掘 — 机制解析 — 育种赋能” 的全链条技术新范式，实现了从基因资源到育种应用的高效转化。在挖掘技术上，突破传统单群体分析局限，创新融合图形泛基因组与 meta-GWAS 策略，整合 7765 份种质资源的基因型与表型数据，鉴定出 660 余万个单核苷酸多态性和 4 万余个结构变异，成功挖掘出粒宽基因 GW10.2、粒长基因 GL11 等产量性状基因，及调控氮素利用效率的 OsNAR2.2、耐高温的 QT12 等关键基因，其中 116 个为首次发现，显著提升了复杂性状遗传力的解释率。在机制解析与应用上，揭示了多重关键调控机制 —— 阐明 QT12 基因通过与 NF-Y 蛋白复合体形成 “双生锁”，平衡高温下产量与品质的分子奥秘，其编辑突变株在极端高温下产量提升 54.7%-92.5%；明确 OsNAR2.2 基因通过调控硝酸盐转运提升氮素利用效率与有效穗数，9311 型优势单倍型可显著增产。更开发 20 余个基因功能标记，通过单片段代换系实现优良基因精准聚合，破解了高产与优质、抗逆难以协同的行业难题。
团队介绍
研究所遵循 " 立足浙江、面向全国、放眼世界 " 的办所方针，积极承担来自国家、农业农村部、浙江省、中国农业科学院和国际合作等立项渠道的科研任务。至 2024 年12月底，研究所共取得省部级以上获奖成果 154项次，国家级获奖成果 25 项，涵盖了国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖三大奖项。2018年3月发布的基本科学指标数据库（ESI）数据显示，研究所在“植物学与动物学”领域跻身ESI全球前 1% 行列。1997 年、1998 年、2000 年、2003 年、2010 年和2016年分别有成果入选中国十大科技进展和中国十大科技新闻。成果年应用面积在1.5 亿亩以上，取得了巨大的社会经济效益。“十五”期间研究所获得全国农业科研机构综合科研能力评估第一名。
成果资料
下载app