近日，浙江大学教授樊龙江团队与上海中科荃银分子育种技术有限公司（以下简称“中科荃银”）研究员张从合团队，联合中国科学院国家基因研究中心、安徽荃银高科种业股份有限公司和广东省农科院水稻所等多家单位，在国际期刊《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上发表了最新研究成果。
沪科1A（右）与荃9311A单株对比。中科荃银供图
该研究成功利用数量性状核苷酸（Quantitative Trait Nucleotide，QTN）驱动的基因组辅助育种技术，在总结育种家经验的基础上，精准选育出综合性状优异的的三系不育系沪科1A，为杂交水稻育种提供了新策略、新范式。
该研究以目前推广面积最大的不育系荃9311A（其选育路径是利用强优势两系恢复系选育而出）为改良对象，进行数量性状核苷酸的基因型解析，匹配选择了携带优异数量性状核苷酸位点、且农艺性状优良的恢复系YR0822为供体进行杂交，并快速聚合优良等位基因，创制出新型不育系沪科1A。
基因组分析表明，沪科1A继承了双亲的抗稻瘟病基因Pi2和优质基因GS5，保留了荃9311A的细胞质雄性不育特性与主要农艺性状，同时精准剔除了YR0822中恢复基因Rf3和Rf6，实现了关键数量性状核苷酸的精准设计。沪科1A遗传背景约59.3%来自荃9311A，32.8%来自YR0822，关键数量性状核苷酸位点导入效率高、背景恢复完整。
科优丝苗在上海金山区大面积示范。中科荃银供图
以沪科1A和荃9311A为母本，分别与恢复系五山丝苗开展配组试验。结果表明，在长江中下游19个试验点连续两年多点试验中，杂交稻新组合科优丝苗（沪科1A/五山丝苗）较荃优丝苗（荃9311A/五山丝苗）表现出多种优势：稻瘟病病指降低14.5%；米质提高一个等级，达到农业行业《食用稻品种品质》标准二级；株高降低2.4厘米。
该研究首次系统实践了数量性状核苷酸导向的基因组设计育种途径，建立了从种质资源基因组多态性评估、数量性状核苷酸基因分型、关键数量性状核苷酸分子标记检测、多基因靶向捕获、低覆盖度测序背景选择到快速材料创制的技术体系，提高了选择效率，为实现杂交水稻“精准化、高效化、智能化”育种提供了全新路径。
樊龙江和张从合为共同通讯作者，浙江大学博士生、中科荃银研究员方玉为第一作者。该研究得到了国家重点研发计划和国家水稻商业化分子育种技术创新联盟等多个项目的资助。
相关论文信息：http://doi.org/10.1111/pbi.70367
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