公用工作走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室何予卿

水稻品質(zhì)遺傳與分子育種

（水稻分子育種課題組）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Email：何予卿2015-05-16武漢本課題組研究目標(biāo)根據(jù)水稻生產(chǎn)上存在的問(wèn)題（病蟲害等），發(fā)掘水稻中的優(yōu)異基因，改良并培育綠色超級(jí)稻發(fā)掘并研究稻米品質(zhì)基因遺傳，定位、克隆及其功能研究Riceisthemainstaplefoodformorethanhalfoftheworld’spopulation張啟發(fā)院士提出綠色超級(jí)稻培育的戰(zhàn)略設(shè)想：在不斷提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)：少施化肥少打農(nóng)藥節(jié)水抗旱水稻的重要性ZhangQ,PNAS(2007)Zhenshan97Minghui63Tanetal,TAG(1998)明恢63和珍汕97的籽粒表型比較長(zhǎng)、窄、低堊白短、寬、高堊白稻米外觀品質(zhì)研究Tanetal,TAG(1998)Fanetal,TAG(2009)Pengetal,BMCGenet(2014)GS3GS5Chalk5OsGS3Pre-matureendnegativecontrolTGATGCTGAATGZS97B:MH63:Fanetal,TAG(2006;2009);Maoetal,PNAS(2010)Map-basedcloningofGS3性狀NIL(ZS97)(mean±SE)NIL(H94)(mean±SE)P%n5577

粒寬（毫米）3.12±0.0112.87±0.0128.80E-068.7%千粒重（克）24.38±0.1322.79±0.175.70E-067.0%單株產(chǎn)量（克）19.85±0.3118.49±0.320.0037.4%有效穗數(shù)10.4±0.1810.7±0.190.26-每穗實(shí)粒數(shù)80.1±2.2277.6±1.870.40-結(jié)實(shí)率（%）72.8±0.7574.4±1.160.27-粒長(zhǎng)（毫米）9.29±0.0289.27±0.0160.60-Map-basecloningofGS5andfunctionanalysisLietal.NatGenet(2011)發(fā)現(xiàn)GS5通過(guò)增加種子寬度和充實(shí)程度來(lái)提高產(chǎn)量稻米堊白的重要性：堊白是稻米灌漿充實(shí)過(guò)程中形成的胚乳白色不透明的部分；堊白是優(yōu)質(zhì)稻米的重要限制指標(biāo)：影響外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、加工品質(zhì)（整精米率）和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等；堊白直接決定稻米產(chǎn)量（eatableyield）和市場(chǎng)價(jià)值。高低腹白水稻堊白對(duì)稻米品質(zhì)的全面影響心白Chalk5cloningandfunctionalanalysisNIL(H94)NIL(ZS97)基因型n堊白率(%)整精米產(chǎn)量(%)直鏈淀粉(%)膠稠度(mm)總蛋白(mg/g)千粒重(g)容重(g/ml)NIL(H94)189.9±0.768.4±1.125.1±0.223.8±0.2120.8±0.4--NIL(ZS97)1890.4±0.830.5±1.127.8±0.427.9±0.3109.4±1.1--P2.4×10-54.9×10-51.1×10-43.6×10-31.0×10-4--OX(-)2013.1±0.862.7±0.917.3±0.265.1±1.7108.8±0.520.86±0.051.275±0.003OX(+)2086.0±0.929.8±2.019.1±0.272.6±1.0104.3±0.720.44±0.071.257±0.003P4.6×10-54.9×10-54.7×10-51.1×10-56.2×10-56.0×10-43.1×10-3ZpZc(-)1620.3±0.957.7±1.117.6±0.166.4±0.9108.3±0.421.57±0.081.284±0.005ZpZc(+)1678.9±1.228.2±1.518.8±0.175.7±0.8103.8±0.620.67±0.111.258±0.004P

1.1×10-44.9×10-58.5×10-41.1×10-56.2×10-56.2×10-59.3×10-5Chalk5

對(duì)稻米品質(zhì)和粒重等性狀的影響AproposedmodelfortheroleofChalk5inregulationofgrainchalkinessformationLietal,NatGenet(2014)qSW5/GW5Chalk5Shomuraetal.NG,2008;Wengetal.CellRes2008Chalk5GS5gw5100kb2MbGW5,GS5和Chalk5的克隆為克服高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的矛盾提供了重要的理論依據(jù)

蛋白質(zhì)對(duì)水稻品質(zhì)的影響NutritionqualityProteincontentAlbumin;globulin;glutelin;prolaminAminoacidscontentVitamincontentlipidandfatsChr1Chr2Chr6Chr4Chr3Chr8Chr7Chr11Chr10Chr12qPC1Qmpc-Qbpc-Qbpc+Qbpc+Qbpc-Wangetal,MolBreed(2008)QTLmappingforproteincontentinRILs(Zhenshan97/Nanyangzhan)MappingtheqPC1locustoa6.7-kbregionqPC1qPC1

involvedingrainstoragesubstancesPengetal,NatCommunications(2014,DOI:10.1038)qPC1稻米胚乳淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等相互轉(zhuǎn)化外觀品質(zhì)（堊白）食味蒸煮品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)代謝途徑及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控值得深入研究和探討總結(jié)優(yōu)良品種的培育需要聚合大量有利基因MH63(Xa21)MH63(XaCK)抗蟲抗病優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綠色超級(jí)稻抗旱綠色超級(jí)稻：少施化肥－少打農(nóng)藥－節(jié)水抗旱－優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高肥效ZhangQ,PNAS,2007ReactionofShanyou63(Bt)(right)andShanyou63control(left)againstheavyartificialinfestationofyellowstemborerPyramidingofXa21andXa7byMASChenetal.CropScience,2000,40:239-244Zhangetal，PlantBreed，2006，125,600-605G14652.0RG11091.5C502.8C1331.0C10030.8C1890.8RG103212483.0AB93.0CDO534Xa21Chr.11Xa7

M5

4.0STSP30.9

AFLP1415

Chr.6+MH63(Xa21)MH63(CK)bacterialblightresistance稻瘟病危害超級(jí)稻：兩優(yōu)0293安徽蚌埠PyramidingofPi-1andPi-2byMASZS97/BL5Y2668LAY6854LR251RM224R543aRZ5364.55.12.26.89.75.1Chr11Pi-1C235RG64AP22RG445RZ632(R2123)1.20.31.50.4Pi-20.9Chr6CO39/C101A51+BL6J23BJ23(pi1pi2)J23B稻瘟病自然誘發(fā)點(diǎn)湖北遠(yuǎn)安望家（海拔550m）湖北恩施咸豐（海拔650m）稻飛虱對(duì)水稻的危害大打一場(chǎng)防治稻飛虱的人民戰(zhàn)爭(zhēng)

—我區(qū)積極防治水稻“兩遷”害蟲紀(jì)實(shí)

廣西日?qǐng)?bào)

2007-05-25

稻飛虱的遷飛路線：5月份由東南亞（越南）至廣西（云南）再到內(nèi)地8－9月再由內(nèi)地回遷Bph14QBph3Bph11(t)Chr3Bph12Bph17Bph15QBph4.1QBph4.2Bph20Chr4abph16Bph27Bph6Bph24Chr4bbph2Bph10Bph18Bph9Bph21Bph1Chr12BPHresistancegenesHuetal,MolBreed,2012Huetal,PSM,2013Huetal,MolBreed,2014Huetal,Gene,2015目前功能基因組有大量的

優(yōu)異基因發(fā)掘、定位和克隆非生物逆境抗性：耐冷型、耐旱、耐鹽堿，耐淹等品質(zhì)：香味，淀粉，脂肪含量、礦物質(zhì)等抽穗期：各種不同抽穗粒形、粒重：長(zhǎng)寬厚等抗倒伏：矮、莖稈粗壯分蘗力：分蘗數(shù)目開花習(xí)性：柱頭外露…………..常規(guī)育種分子育種DNA（基因）ProteinPhenotype（表型）憑育種經(jīng)驗(yàn)根據(jù)植株表型（產(chǎn)量和株葉形態(tài)）選擇結(jié)合常規(guī)育種基礎(chǔ)之上，選擇常規(guī)育種看不見(jiàn)的基因抗病蟲非生物逆境等品質(zhì)等水稻分子育種時(shí)代來(lái)臨了mRNA水稻分子育種實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)師任務(wù)：選擇課題，做好服務(wù)工作，準(zhǔn)備好材料，帶你上路，特別是田間工作，積極發(fā)揮研究生的主觀能動(dòng)性研究生：定位基因、利用正向遺傳學(xué)在基于圖譜克隆基因的基礎(chǔ)之上克隆基因，具有創(chuàng)造性的基因功能研究和綠色超級(jí)稻技術(shù)體系的構(gòu)建課題目標(biāo)：所有課題都能夠向兩端延伸（克隆基因和育種應(yīng)用），培養(yǎng)的人才既能到科研院所做科研教學(xué)，也能夠到育種單位從事應(yīng)用研究培養(yǎng)的學(xué)生比我強(qiáng)，都超過(guò)了我，我以此為榮博士研究生去向畢業(yè)國(guó)家基金基金編號(hào)畢業(yè)時(shí)間

畢業(yè)去向姜恭好利用永久群體探討亞種間雜交稻籽粒充實(shí)度的遺傳基礎(chǔ)303708702003年黑龍江大學(xué)生科院教授王令強(qiáng)高溫脅迫影響雜交水稻育性的遺傳研究305711482005年華農(nóng)植科院副教授王功偉后面調(diào)到張老師課題組未申請(qǐng)2007年華農(nóng)生科院副教授李一博稻米堊白率基因克隆及其分子生物學(xué)基礎(chǔ)探討306711142011年（畢業(yè)后獲得基金3個(gè)）華農(nóng)生科院教授（三級(jí)崗）孫亮水稻粒長(zhǎng)基因GS3-2的圖位克隆及其分子生物學(xué)機(jī)理研究309715502012年中國(guó)科學(xué)院亞熱帶能源生態(tài)研究所胡杰抗褐飛虱基因近等基因系的構(gòu)建以及QBph4的克隆研究313717012013年（獲得基金2個(gè)）長(zhǎng)江大學(xué)或福建農(nóng)林蔣海潮廣譜高抗稻瘟病基因qBR6的精細(xì)定位、克隆及其分子育種研究311716172014年中國(guó)種子集團(tuán)公司彭波水稻胚乳蛋白質(zhì)含量qpc1基因的圖位克隆及其分子機(jī)理探討311715232014年信陽(yáng)師范學(xué)院重點(diǎn)