国际水稻研究所开发水稻快速育种新策略

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植物生物技术Pbj

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资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2023-12-14

摘要：

近日，来自国际水稻研究所Vikas Kumar Singh和Pallavi Sinha团队，在《Plant Biotechnology Journal》杂志发表了题为“SpeedFlower: a comprehensive speed breeding protocol for indica and japonica rice”的文章。本文提出了一个优化的“加速开花”的快速育种方案，可以在一年内种植4-5代籼稻或粳稻，大约1.5年完成育种周期。作者通过提早开花，增加水稻分蘖和缩短成熟时间来实现快速育种。光谱比率、光照强度，光周期影响开花时间。与田间或日照光谱相比，高红蓝光谱比和高光强度对减少早熟品种和部分晚熟品种平均开花时间有显著效果。大多数水稻在生长初期（12-15天）给予长日照能够诱导植物生长和提早开花。与已有最优光谱、强度、温度和湿度条件相结合，作者发现早期长日照时间增加会有效增加水稻分蘖数。作者用激素处理提早收获的种子，既保证了种子的发芽率，又极大的缩短了种子成熟到萌发的时间。在对与早期开花和成熟持续时间相关的每个参数进行全面分析后，制定了最终“加速开花”方案。此方案通过提早收获种子来缩短营养期，缩短开花时间并加快成熟期，对所有测试的水稻地方品种、籼稻和粳稻都能够起到加速器世代发展的作用，每年推进4-5代。为了进一步说明此“加速开花”方案的普适性，作者在3000份水稻（3K RGP）材料中，根据分子多样性、不同的开花时间和地理位置选择出一组包括 198 个基因型的子集进行测试，发现快速育种使得这些水稻都在 58-71 天内成功内完成了一代，并可以继续相同的世代。本研究为不同水稻品种的快速育种提供了优化方案和优化方向。在“加速开花”的方案中，强调了光谱比率、光照强度和光周期对于快速育种的重要性。同时，适宜的温度和营养成分的供给也是必不可少。将快速育种与基因组选择整合到水稻育种过程中，极大缩短育种时间，为选育丰富的优良品种提供了支持。