水稻所分子设计育种团队解决杂交水稻制种“割叶”难题

近日，安徽省农业科学院水稻研究所研究人员在 Journal of Integrative Agriculture （JIA，中科院一区，影响因子4.4） 上发表了题为“A novel labor-saving strategy for hybrid rice seed production”的论文。他们通过诱变技术发现了一个“小剑叶”突变体，并成功利用这一特性培育出了不需要割叶的新型恢复系“NP27”，为杂交水稻节本增效提供了全新的育种策略。

研究团队利用⁶⁰Co−_γ射线处理籼稻品种93-11，在成千上万的突变体后代中，筛选到了一个名为ym66的稳定突变体：它的剑叶短、窄、硬挺。与野生型相比，剑叶长度从20多厘米缩短到仅6.1厘米，减少了近80%。通过精细定位，团队最终将目标锁定在水稻第5号染色体上的一个基因——OsGATA15。分析发现，在ym66突变体中，这个基因的序列发生了6个碱基的插入，导致了该基因功能的丧失。研究人员将ym66小剑叶突变体与恢复系粤禾丝苗进行杂交和多年回交，成功培育出了集优良性状于一身的新型恢复系——NP27。它完美继承了ym66的小剑叶特性，且茎秆更粗壮，抗倒伏能力更强。虽穗长略有缩短，但花粉量完全能满足制种需求。使用NP27配置的杂交组合，其制种产量与使用粤禾丝苗并人工割叶的产量持平，显著高于粤禾丝苗不割叶的对照组。NP27可以直接省掉制种割叶的环节，据测算每亩地可节约人工等生产成本约150-180元。由NP27配组出来的杂交后代植株形态更紧凑，稻米的外观品质也得到了显著提升。“小剑叶恢复系NP27”的成功应用，意味着在杂交水稻制种过程中有了一把“天然的剪刀”。这项技术不仅降低了劳动强度和技术门槛，还避免了割叶对幼穗造成的机械损伤，实现了杂交水稻制种过程的轻简化与低成本。

安徽省农业科学院水稻研究所甘泉副研究员为论文的第一作者，倪大虎研究员和宋丰顺研究员为论文的通讯作者。该研究得到了安徽省重点研究与开发计划（2023h11020006 和 2023n06020006）、国家自然科学基金（32301738）、安徽省科技攻坚计划（202423m10050002）、江淮粮仓项目（2026YL009）的资助。