盘点国家科学技术奖：水稻研究成果

　　

生物通报道：2014年度国家科学技术奖励大会9日在北京举行，此次国家科学技术奖共授予318项成果国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科学技术奖。

各奖项分别的比例为国家自然科学奖46项、国家技术发明奖70项、国家科学技术进步奖202项，约为15%、25%、60%。而且今年共推荐中华人民共和国国籍科学技术合作奖29项，为历年推荐数量最多。诺贝尔物理学奖获得者、俄罗斯科学家若列斯·伊万诺维奇·阿尔费罗夫等7位外籍科学家和美国德州大学MD安德森癌症中心获奖。

另外据分析，此次获奖项目从立项到结题的平均时间为10.7年，研究时间最长的是自然奖二等奖项目“中国两栖动物系统学研究”，该项目从1961年7月至2010年3月、历时49年。

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生物类获奖成果中共有两项水稻研究成果，分别为“水稻重要生理性状的调控机理与分子育种应用基础”和“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”。

其中“水稻重要生理性状的调控机理与分子育种应用基础”项目由中国科学院上海生命科学研究院等处完成，项目主要完成人为何祖华、王二涛、王建军、张迎迎、邓一文。

该项目属于农业领域的基础和应用基础研究。作物高产育种与栽培措施目标均在于提高产量的生理性状和抗病性。水稻尤其杂交稻产量进一步提高存在灌浆不足（结实率低）、株高过高和抗病性窄等瓶颈农艺性状。

何祖华研究员课题组长期进行水稻籽粒灌浆、节间发育（株高）和抗性调控的机制研究，从中为育种家发掘了独特的分子育种技术，取得了既有理论意义又有育种应用价值的系统性原创成果。研究揭示了水稻籽粒灌浆复杂生理性状的调控与驯化机制，为促进禾本科作物籽粒灌浆、提高产量潜力奠定了基础；阐明了水稻节间伸长调控的生理与分子机制，建立了一个GA代谢与性状调控新通路；系统开展水稻抗病生理与分子机制研究，在广谱抗病基因发掘上有重要突破，促进了水稻分子育种理论与技术的研究和应用。

相关研究论文发表在Nature Genetics, Plant Cell等杂志上，被Nature系列，Annual Review系列等广泛引用和评价，被Faculty of 1000 Biology推荐，并被专家评为“of special interest”等。获得4个发明专利授权、2项国际PCT。

广谱抗病基因Pigm被近30家单位（包括东北稻区）用于抗病分子辅助育种，有关消除不育系包颈的理论也被多家单位采纳并独立应用于育种。利用RIM2专利，与合作单位开发水稻分子育种技术，培育并通过审定4个新组合，其中浙优系列在浙江省大面积推广应用，取得显著的经济与社会效益。

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另外一项成果：“水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育”则是由南京农业大学万建民教授团队完成。

这一研究通过20年的系统研究，发掘出水稻广亲和、早熟和显性矮秆基因，开发相应分子标记和育种技术，成功培育籼粳交高产水稻新品种，荣获国家技术发明奖二等奖。

水稻籼粳亚种间杂种具有强大的杂种优势，比一般籼型亚种内杂种增产15%—30%。但籼粳杂种存在育性差、结实率低、植株偏高、易倒伏等问题，限制了籼粳杂种优势的有效利用。

课题组经过长期的科研攻关，将上述难题一一攻克。一是发掘出17个不育位点及广亲和基因，并发明相应分子标记，有效解决了籼粳杂种半不育难题；二是发掘早熟基因，提出基于感光基因型和光钝感基因的分子设计方法，解决了籼粳杂种超亲晚熟问题；三是发掘显性矮秆及株型关键基因，克隆半显性矮秆基因D53，并且首次阐明“独脚金内酯”信号途径控制株型的作用机理，为培育籼粳交理想株型奠定基础。

这些研究成果对推动籼粳杂交水稻育种成效显著，团队从籼粳杂交后代中选育出粳稻品种3个，其中宁粳3号和宁粳4号分别被农业部评为超级稻新品种和超级稻主导品种。聚合广亲和基因和早熟基因，培育广适强优恢复系W107，组配的协优107和Ⅱ优107分别通过国家和安徽省审定。2006年协优107在云南省永胜县1.13亩上创亩产1287公斤的世界最高纪录。

（生物通）