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由中山大学、湛江海洋大学和广东省农科院植保所联合承担的国家863计划资助农业高科技项目——转基因抗病水稻新品系,日前通过了省科技厅组织的成果鉴定。来自中国科学院、广东省农科院、复旦大学、华南农业大学的鉴定专家一致认为,该科研成果在整体上处于国内和国际领先水平。课题组通过建立多价基因转化技术,在国内外首次应用2价、3价或4价抗真菌基因转化水稻,证明2—4价抗真菌基因可以同时整合进转基因水稻基因组内、得到表达并且遗传传递至R7代;几丁质酶基因、β—1,3—葡聚糖酶基因和核糖体失活蛋白基因在转基因水稻植株内有协同抑制稻瘟病菌和纹枯病菌的作用。首次培育出高抗稻瘟病同时又抗纹枯病的转基因品系(R7代),培育出抗稻瘟病和纹枯病的转基因品系“中大2号”、“中大5号”、“中大7号”及“中大9号”。
据课题组主要负责人、中山大学生命科学院生物技术研究中心许新萍教授说,长期以来,水稻生产一直面临着两大与真菌相关的“残酷杀手”——稻瘟病和纹枯病。广东大部分稻作区生产气候高温潮湿,往往成为这些病害发生的重区,严重影响水稻生产,轻则减产10%—30%,重则颗粒无收。水稻顽固性的稻瘟病,其病原菌生理小种繁多易变异,纹枯病寄主范围广,属土传栖生性真菌,目前尚未发现根治特效药,而传统的抗病育种方法又受到抗性资源的极大限制,根本无法适应真菌的快速变异。为此,要真正实现水稻选种优质抗病的一致性,运用现代生物应用技术——基因工程进行选育抗性资源便是最好办法。
在国家863计划资助下,“转基因抗病水稻新品系”课题组采取了不同于传统的现代基因工程技术和分子生物手段。它通过先进的基因转化技术,成功地将来源于大麦、水稻、苜蓿等植物的天然抗真菌基因植入原来缺乏这些基因的稻种基因组当中。最新研究表明:这些外源基因目前已在新品系中发挥着良好的协同抗病作用。在“中大1号”、“中大2号”等五个新品系中,“中大1号”对广东水稻稻瘟病最有代表性的十个生理小种40个菌株的抗性高达100%,比未植入外源基因的水稻原品种强了一倍多。田间鉴定结果对穗颈瘟达到1级的抗性水平,对纹枯病菌表现3·6级抗性,大田试种表现出产量高、米质好等优点。该品系完成转基因安全性评价中间试验,已进入环境释放阶段。而且,“中大1号”不含标记基因。培育出抗稻瘟病和纹枯病的转基因品系“中大2号”完成中间试验,已经进入环境释放阶段;“中大5号”已进入中间试验阶段;“中大7号”和“中大9号”获准进行中间试验。
据悉,“中国杂交水稻之父”袁隆平将与该课题组合作攻关,并有意在年内正式签订协议,双方合作原则上通过两条实施途径:一是国家杂交水稻研发中心享用新品系的所有成果,用以开发抗真菌的杂交水稻新品种;二是课题组从国家杂交水稻研发中心拿来稻种,装进它们需要的抗病基因,或者从它们当中提取其它稻种需要的基因。相信通过强强合作后,我国超级杂交水稻的产量和品质均会达到世界首列水平。
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