我国超级杂交水稻基因组学的最新研究
个人自主学习研究报告 本次研讨方向：我国超级杂交水稻基因组学研究及其应用 本人承担的具体学习研讨主题：我国超级杂交水稻基因组学的最新研究
中国超级杂交水稻基因组计划与2000年5月12日启动，这是继我国顺利完成1%国际人类基因组测序工作图后更大规模的全基因组测序。中科院遗传所植物生物技术实验室作为中科院的重点实验室，多年以来一直在进行水稻分子生物学和转基因技术的研究探讨我国杂交水稻育种优势，通过对超级杂交水稻的比较基因组学研究，获得基本遗传信息，将阐明水稻杂种优势的机理，保持我国杂交水稻研究国际领先地位。
中国超级杂交水稻基因组计划的第一期工作是以超级杂交水稻—籼米为父本（9311为研究对象）包括基因测序，基因表达和蛋白质表达谱等系列研究。第二期包括包括杂交稻的母本基因组测序和功能研究，通过比较基因组的系统研究方式，重点探讨杂交优势的机理。 我国水稻育种业的现状：我国与欧美发达国家相比有很大差距，且属发展中国家，但在第三世界中处领先地位。中国高产育种的现状—— “超级稻计划”。1996年农业部决定开始组织立项为期l0年的“中国超级稻研究”的重大项目，攻关目标是通过各种途径的品种改良和配套栽培技术体系在6．7万顷的土地上进行，到2002年稳定实现单产700kg／亩；在2005年增产30％以上，即910公斤／亩；到2015年增产50％以上， 即1050公斤／亩。我国国家杂交稻工程技术研究中心袁隆平院士提出的三系、二系、一系育种法，把杂交水稻概括地划分为三个战略发展阶段， 即三系法为主的品种间杂种优势的利用，两系法为主的亚种间杂种优势的利用。“中国超级杂交水稻基因组计划”目前进展迅速，科学家已经发现了一些与稻米品质和光合作用等超产因素相关的基因位点。科学家的目标是获得90%覆盖率的水稻基因组框架图，建立中国杂交水稻的基因表达图谱并鉴定其重要且特有的基因，建立中国水稻的遗传谱系和杂交水稻种子基因库。
依据水稻的全基因组序列，我们选用了已知和预测的全部基因，设计了70碱基长的基因区段进行人工合成。严格的筛选条件，挑选基因中最合适进行核酸杂交的部分。为了增大其使用范围，还兼顾了籼稻和粳稻两个亚种的基因同源性，共合成了6万2千个基因区段，并与邓兴旺教授合作，率先成功研制了可批量生产的水稻全基因组基因芯片。因为细胞质和细胞核互作雄性不育性状，刘耀光研究小组在ＢＴ型水稻雄性不育系的线粒体中鉴定到一个不正常的开放阅读框orf79，它与复制加倍的apt6（B-apt6）基因共同转录，编码一个毒素多肽，从而造成水稻发生配子体不育；而恢复基因座位Rf-1上鉴定到2个 (PPR) 蛋白：R1a、R1b，通过产生内删功能或降解嵌合的B-apt6／orf79的mRNA来沉默orf79，实现水稻的花粉育性的恢复，揭示了在植物不育／恢复系统中存在新的双元转录后调节机制 综述了近年有关中国超级杂交水稻的栽培特性和生态适应性的研究结果.目前已育成的超级杂交水稻在中国南方多种生态区域作—季稻栽培,产量可达12t/hm2,生育期130～150d,颖花量5.5～6.0万/m2,叶面积指数9～10,株高100～110cm,分蘖力偏强,表现出足穗大穗、源库协调、耐肥抗倒的潜在高产优势.通过对超级杂交水稻的生长发育、光合生产及其分配、分蘖及其成穗、根系生长及其活力、适宜种植区域及其栽培期、超高产途径与技术体系等方面的研究,初步明确了单本稀植、增施氮肥条件下产量形成的生理基础、栽培环境和农艺调控技术.为了充分发挥超级杂交水稻的高产潜力,有必要对其足穗大穗与高结实率相互协调的高产生理机制进行酶学水平、激素水平、甚至分子水平的研究,并对SRI强化栽培技术措施的优化作进一步的研究.
水稻基因组学对水稻雄性不育等方面做出了巨大贡献，但人工选择下发生的突变都是使
基因丢掉功能的突变，这揭示了“基因失去功能是人工选择下基因主要变化之一。
参考文献:朱正歌, 孙宗修. 转座子标签法克隆水稻基因前景[J]. 中国水稻科学,2001,15
(1) :46-50 王江, 李琳, 宛新杉等. 插入玉米Ds 转座因子的水稻转化群体及其分子分析
[J]. 植物生理学报,2000, 26 (6) :501-506
邹应斌，周上游，唐起源.我国杂交睡到基因研究现状及前景分析［J］《中国农业科技导报》, 2003, 01期(01):31-35