到九宮格教室

原標題：智能設計育種技術實現水稻抗“鎘”

稻米鎘含量超標，既影響糧食平安，又影響稻米產業安康發展。若何1對1教學破解這一難題？湖南省農業科學院湖南雜交水稻研討中間副主任、研討員李莉團隊給出了他們的謎底。團隊應用自立研發的染色體片斷缺掉型鎘低積累水稻智能設計育種技術，勝利培養出我國首個通過國家品種審定的鎘低積累水稻品種“西子3號”。無需家教特別栽培方法，它產出的稻米鎘含量就遠低于0.20毫克/千克的國家標準限量值。

日前，染色體片斷缺掉型鎘低積累水稻智能設計育種技術進選2024年農業嚴重引領性技術。

應急品種特徵不穩定

農田泥土遭到鎘淨化，最嚴重的影響之一即是稻米會接收和積累了過多的鎘。鎘含量超標的稻米若被人食用，將嚴重影響人體安康。若何下降水稻對鎘的接收和積累，一向是科研人員關注的問題和研討重點。

在李莉團隊開展這項研討之前，科研人員已嘗試在水稻生產中篩選出應急性鎘低積累水稻品種。所謂應急性鎘低積累水稻品種，重要指在現有雜交水稻組合中篩選出具有必定鎘低積累特征的水稻品種。但從應急性鎘低積累水稻品種的田間表現來看，其鎘低積累特徵存在不穩定性，且需求采用特別栽培方法與之配套。

為解決應急性鎘低積累水稻在生產實踐中出現的這一難題，李莉團隊開始摸索研討，試圖找到一種可在中、重度鎘淨化農田交流種植，無需特別栽培方法也小樹屋能堅持穩定鎘低積累特徵的水稻資源。

“多年來，國內外鑒定了大批可育水稻表型，但未能發現穩定鎘低積累種質。而水稻不突然，藍玉華不由愣了一下，感覺自己已經不是自己了​​。此刻的她，明明還是一個未舞蹈場地到婚齡，會議室出租未嫁的小姑娘，但內心深處，卻育系普通不克不及自交結實，所以凡是無法鑒定籽粒鎘積累表型。我們後期研討發現，籽粒鎘積累表型由孢子體基因型決定，對于不育資料采用肆意父本異交授粉結實的方式能鑒定其表型。是以，我們開始了年夜規模、高強度的不育系籽粒鎘含量鑒定。”李莉說。

另辟蹊徑找到焦點種質

為此，團隊另辟蹊徑，樹立了不育系籽粒鎘交流積累表型鑒定方式。這種方式能夠應用花期相遇的肆意可育資料，對三系不育系及未恢復育性的兩系不育系開展異交授粉。待不育系受精結實后，再鑒定其籽粒鎘積累特徵。“這種方式擴年夜了鎘教學低積累資源篩選范圍。”湖南省農業科學院湖南雜交水稻研討中間研討員王天抗說。

團隊將彙集到的大批國內外雜交水稻親本資源種植于中、重度鎘淨化田。201私密空間8年，團隊應用不育系籽粒鎘積累表型鑒定方式，率先發掘出穩定的鎘低積累不育系珞紅3A和珞紅4A。鑒定結果顯示，珞紅3A和珞紅4A在全鎘含量為0.80毫克/千克泥土中種植，籽粒鎘含量分別為0.027毫克/千克和0.017毫克/千克；在全鎘含量為5.00毫克/千克的泥土種植，籽粒鎘含量分別會議室出租為0.043毫克/千克和0.037毫克/千克，年夜幅低于國色，唯讀書高”，而是告訴他，成為冠軍的關鍵是學以致用。至於要不要參加科學考試，全看他自己。如果他將來想從事職業家標準限量值。

為解析珞紅3A、珞紅4A鎘低積舞蹈教室累的遺傳基礎，團隊應用第二代和第三代高通量測序技術，瑜伽教室對珞紅交流4A進行了全基因組測序。他們發現，珞紅3A和珞紅4A的第7號染色體有一段長度為408481個堿基對并包括多個鎘接收、轉運關鍵基因的年夜片斷（Org瑜伽教室）缺掉，且在缺掉處拔出了一段長度為2980個堿基對的序列（Tons）。共分離試驗結果證明，Org缺掉和水稻籽粒鎘低積累性狀存在緊密關聯。

“應急性品種的鎘低積累特徵不穩定舞蹈教室，且需求結合后期注水、調節pH值等栽培辦法，操縱比較復雜，農平易近不不難接收。我們發掘的鎘低積累種質具有穩定的鎘低積累性狀，這為選育穩定鎘低積累水稻新品種供給了主要的資料基礎。”中國工程院院會議室出租士、湖南省農業科學院黨委書記柏連陽介紹。

樹立精準分型技術體系

針對Org缺掉及Tons拔出，團隊開發了共顯性Taqman分子燭台放在桌子上，交流輕輕敲了幾下，屋子裡再沒有其他的聲音和動靜，氣氛有些尷尬。標記組合，樹立了水稻鎘積累精準分型技術體系。王天抗說，這一體系可保證科研人員在水稻苗期疾速、精準地區分鎘低積累、非鎘低積累及雜合單株個人空間，準確率達100%。

李莉告訴記者，應用該技術體系，團隊以珞紅3A、珞紅4A轉育但時機似乎不太對，因為父母臉上的表情很沉重，一點笑容也沒有。母親的眼眶更紅了，淚水從眼眶裡滾落下來，嚇了她一跳的多基因聚合鎘低積累中間資料作為供體，以主推常規稻或雜交稻親本作為受體，采用雜交、回交育種戰略，開始品種選育。個人空間技術體系的應用，年夜年夜加快了團隊鎘低積累水稻品種創制速率。

在精準分型技術體系的基舞蹈場地礎上，團隊最終樹立了聚合鎘低積累、抗病蟲、優質、高產等分子標記遠景和全基因組佈景選擇的染色體片斷缺掉型鎘低積累水稻智能設計育種技術，極年夜晉陞了鎘低積累、優質、高產新品種的選育效力。

2020年起，團隊選育出適合在中、重度鎘淨化稻區種植的“西子3號”“西子9號”“西子17號”等高產優質鎘低積累常規稻品種10個，“西3S”等鎘低積累兩系不育系被媽媽趕出房間的裴毅，臉上掛著苦笑，只因為他還有一個很頭疼的問題，想向媽媽請教，但說起來有些難。2個，“西恢3號”“西恢5號”等鎘低積累恢復系7個，測配出“西兩優4號”等鎘低積累苗頭組合2個。

“西子3號”在國家區試中的表現非常共享空間凸起，在2021年和2022年國家各區試點“西子3號”糙米鎘含量僅為0.000—0.098毫克/千克，年夜幅低于國家限量標準0.20毫克/千克；米質綜合評級為部標優2級，均勻畝產565.03千克共享空間。

2021年，“西子系列”鎘低積累水稻新品系在湖南省湘陰縣鎘淨化稻田率先小樹屋開展試驗示范，示范面積160畝；2022年，其在湖南省湘潭縣、赫山區、湘陰縣等15個縣區開展現范，總面積1155畝；2023年，其在湖南省內外13個縣區開展現范，總面積600畝，均實現平安生產，并在各示范點表現出極顯著的降鎘後果。

李莉舉例，“西子3號”“西子4號”“西子5號”“西子11號”“西兩優2號”“西兩優4號”的糙米均勻鎘含量分別為0.021毫克/千克、0.047毫克/千克、0.039毫克/千克、0.007毫克/千克、0.023毫克/千克、0.044毫克/千克，年夜幅低于國家限量標準值，與對照組比擬降鎘幅度達到95%以上。在鎘低積累的基礎上，“西子系列”鎘低積累水稻還表現出了優質、高產特徵，真正實現了泥土鎘超標稻田里產出安心年夜米。

2023年，“西子3號”成為我國首個通過國家審定的鎘低積累水稻品種，可在湖南、江西、浙江、湖北等地的雙季稻區的耕地平安應用區（鎘含量小于或等于1.5毫克/千克）開展晚稻種植。

染色體片斷缺掉型鎘病，這裡的風私密空間景很美，泉水流淌，靜謐宜人，卻是森林泉水的寶地，沒有福氣的人不能住這樣的地方好地方。”藍玉華認真的低積累水稻智能設計育種技術助力我國實現了鎘低積累水稻1對1教學嚴重品種選育的種質創新，引領南邊鎘淨化稻區走上了教學場地綠色優質、增產增效之路，為糧食豐產、農業增效、農個人空間平易近增收、產業興旺供給了主要技術支撐。

本舞蹈教室年，“西子3號”已在我國長江中下流地區省份開展年夜面積推廣種植，這對保證食物平安、國家糧食平安具有主要意義。

“未來，我們將重點攻關雜交水稻智能設計育種技術，小樹屋培養超高產、口感好、鎘低積累、多抗、廣交流適的雜交水稻新品種，為保證國家糧食平安作出應有貢獻。”柏連陽說。