湖南杂交水稻研究中心实现重离子诱变定向改良杂交水稻

近日，湖南杂交水稻研究中心低镉水稻与种源创制技术团队联合中国科学院近代物理研究所等单位在《中国水稻科学》上发表了题为“基于M₁TDS靶向筛选技术的重离子束诱变定向改良杂交水稻卓两优1126性状的研究”的论文。该研究将重离子束诱变与M₁TDS靶向筛选技术相结合，在不到2年的时间内对两系杂交水稻卓两优1126的多个重要性状进行了快速、定向的遗传改良。湖南杂交水稻研究中心韶也、胡远艺、彭彦为该论文共同第一作者，湖南省农业科学院柏连阳院士、中心唐文帮研究员和赵炳然研究员为共同通讯作者。

传统诱变育种存在突变随机性强、筛选周期长、目标性状难以高效获取等瓶颈，通常需要5个世代以上才能获得稳定品系。为破解这一难题，研究团队以广适高产杂交稻品种卓两优1126为材料，创新性地综合了重离子束诱变“高效变”和M₁TDS技术高通量“精准选”的优势，通过对诱变第一代（M₁）群体的靶向深度测序，实现了对镉低积累（OsNRAMP5）、香味（OsBADH2）等多个目标基因突变的快速鉴定与筛选。

在不到2年的时间内，研究团队就同时完成了卓两优1126父本湘农恢1126和母本卓234S在镉积累、香味等性状上的改良；并以此配制出镉低积累组合卓两优1126。数据显示，在镉污染土壤（有效镉含量0.677 mg/kg, pH 5.6）中种植时，低镉版卓两优1126的籽粒镉含量稳定低于0.05mg/kg，远低于国家食品安全标准（0.2mg/kg），而原始对照品种的镉含量则高达0.91mg/kg。与此同时，其综合农艺性状及父母本遗传背景与原始对照品种（品系）无明显差异，真正实现了“底盘品种”目标性状的快速定向改良。

这项研究为生物传统诱变育种向定向诱变育种的跨越提供了成功的范例和关键技术参考，解决了以往理化诱变育种中目标突变获取难、育种周期长的核心难题，为作物种源创新提供了强有力的技术支撑。

镉低积累卓两优1126与原始对照品种田间表型及盆栽籽粒镉含量

原文链接：http://www.ricesci.cn/wx/shtml/14/4/CN/abstract/abstract3239.shtml

基于M1TDS靶向筛选技术的重离子束诱变定向改良杂交水稻卓两优1126性状的研究.pdf