“绿色超级稻”项目发表多篇研究论文

　　水稻是我国主要的粮食作物之一，要实现水稻产量可持续增长的目标，需要解决水稻生产中面临的病虫害、过量使用化肥、水资源匮乏等问题。2008年11月，中国农业科学院作物科学研究所联合国内外10余家科研单位，与盖茨基金会签订了“为中国西南地区、非洲和东南亚地区脱贫培育绿色超级稻”国际合作项目协议书。目前，这一国际合作项目头3年目标已完成。

2013年，由中国政府和比尔及梅琳达盖茨基金会共同资助的“绿色超级稻”项目二期启动，此次的目标是培育具备高产、稳产同时少施化肥、少打农药的水稻品种。由于“绿色超级稻”项目第一期（2009-2012年）目标任务的出色完成，盖茨基金会批准了“绿色超级稻”项目延续至二期，资助额度为1500万美元。

不少科学家参与了“绿色超级稻”项目，如来自华中农业大学的张启发院士，他曾表示有一个绿色超级梦想，那就是要培育出“少用农药和化肥、节水抗旱、高产高效”的绿色超级稻。

此外这一项目也发表了多篇重要的论文：

Variation in NRT1.1B contributes to nitrate-use divergence between rice subspecies

来自中科院遗传与发育生物学研究所、中国科学院大学、首都师范大学等机构的研究人员在新研究中证实，NRT1.1B基因变异导致了水稻亚种之间硝酸盐利用的差异。这一研究发现发布在6月8日的《自然遗传学》（Nature Genetics）杂志上。

籼稻和粳稻同属一族，但籼稻的主要种植区位于中国南方和泰国、菲律宾、印度等热带地区。它吸收氮的能力要高于粳稻。但籼稻的种植范围有限，因为它无法在中国北方的寒冷气候中存活，而这一地区正是中国最大的稻米产区。此外，中国消费者更喜欢粳稻浓郁粘牙的口感。

研究人员发现水稻硝酸盐转运蛋白基因NRT1.1B (OsNPF6.5)的变异有可能导致了这种硝酸盐利用的差异。系统发育研究结果揭示，NRT1.1B在籼稻和粳稻之间有差异，籼稻NRT1.1B变异与增强硝酸盐吸收和根系向地上部运输，以及硝酸盐反应基因表达上调有关联。籼稻NRT1.1B的选择信号（selection signature）表明，这种硝酸盐利用差异出现在水稻驯化过程中。

更加重要的是，在北京、上海和长沙开展的一系列现场实验中，研究人员发现，这种转基因稻种只需消耗一半化肥产量就能达到普通粳稻的水平。

Resequencing 50 accessions of cultivated and wild rice yields markers for identifying agronomically important genes

这一研究首次对栽培稻和野生稻基因组进行了大规模的遗传变异分析，为科学家深入挖掘水稻重要农艺性状基因及促进水稻分子育种改良等研究提供了宝贵的基因资源。

亚洲栽培稻是世界上最古老的农作物物种之一，具有籼稻和粳稻两个主要亚种。在本研究中，科研人员希望能从基因组水平上解析不同栽培和野生稻基因组序列的遗传变异情况，以利于培育高产、优质和抗逆的水稻新品种，提高育种技术和水平。

据介绍，研究人员选取了具有代表性的40个栽培稻品系和10个不同地理来源的野生稻进行了全基因组重测序研究，共发现650万个单核苷酸多态性位点；808000个小片段的插入／缺失，其中大部分为稀有突变；94700个长片段的结构变异和1.676个拷贝数变异。

基于这些遗传变异数据，研究人员还发现了数千个与人工选择相关的候选基因，其中有些基因与水稻的农艺性状具有重要的相关性，而大部分基因的功能尚不清楚。但是据科研人员推测，这些未知功能的基因也可能与水稻的相关农艺性状具有重要关联。

Genetic composition of yield heterosis in an elite rice hybrid

研究人员利用源自一个良种杂交稻的“永生F2”种群重复田间试验的数据解析了产量遗传组成，并生成了组成性状。以利用种群测序构建出的超高密度的SNP基因分型图（bin map）为基础，研究人员计算了整个基因组中的单位点（single-locus）以及超显性遗传效应，鉴别了有关杂种优势的遗传组成。

研究结果显示遗传组成的相对分布随性状而不同。超显性/假超显性是产量、每个圆锥花序谷粒数量和谷重杂种优势的最重要贡献因子。优势×优势的相互作用对于每株植物的分蘖和谷重杂种优势非常重要，并对产量和谷物数量起作用。单位点优势对于所有性状具有相对小的贡献。

（生物通：万纹）