浙江科学技术奖推荐项目公示-浙江师范大学.DOCVIP

浙江省科学技术奖推荐项目公示项目名称：水稻白叶枯病抗病种质创新及绿色防控技术推荐单位：浙江省农业科学院项目简介：1、创建疣粒野生稻原生质体体细胞杂交等技术，创新水稻抗白叶枯病新种质。（1）创新了水稻原生质体体细胞杂交技术、疣粒野生稻组培快繁、快速构建转基因敲除载体和新型融合标签等新方法，为疣粒野生稻种质保存、遗传转化和利用提供了关键技术。（2）利用体细胞杂交技术将疣粒野生稻遗传物质导入到栽培稻，克服了后代不育难点，创制了132份新种质资源，其中4份广谱高抗白叶枯病，为抗病机理研究和抗病育种提供了新材料。（3）利用所创制的抗病种质材料，构建了多种遗传群体，精细定位抗病QTLs，育成5个水稻新品种（系），均含有多个抗病位点，较以往利用单一抗病基因育成的品种，对病害具有广谱抗性，提高了抗性利用水平。 2、揭示疣粒野生稻抗白叶枯病机理。发现疣粒野生稻抗病性由多基因控制，揭示了疣粒野生稻及体细胞杂交后代接种病原后叶片导管细胞细胞壁增厚，抗病性与活性氧、激素信号转导及下游抗病转录调控相关的独特抗病机理，为抗病基因定位和抗病育种提供了理论基础。 3、探明我省水稻新的耕作制度和栽培模式下白叶枯病发生流行的原因。收集我省45年来多点水稻白叶枯病监测数据，解析其发生动态及其影响病害流行的相关因子。揭示了新的耕作制度和栽培模式下病害再度上升流行的主要原因是水稻感病品种种植面积扩大，机械化收获后稻草还田促进病源积累，粗放灌溉、台风暴雨致使晚稻淹水受损有利于病原侵染。 4、探明新的耕作制度下产量损失与病害发生关系，创建病害绿色防控技术。（1）揭示了新的耕作制度下水稻主要品种产量损失与病害发生的相互关系，提出了病害防治新指标。（2）创建了基于品种、病情和气象因子的简易病害测报方法和发生流行模型，预报准确率均达到92%以上。（3）筛选出噻唑锌、噻菌铜、噻森铜等新农药已被浙江省农业厅等单位确定为该病防治主推药剂。（4）集成创建了病害绿色防控技术，近3年在浙江等6省累计推广应用面积862.64万亩，挽回水稻产量损失2.6亿公斤，节省药治成本8741.50万元，增收节支6.86亿元。其中我省推广应用232.95万亩，挽回产量损失1.02亿公斤，获益2.53亿元。 发表论文56篇（SCI论文20篇），授权国家发明专利3件，选育水稻抗病新品种（系）5个，培养研究生21人，推动了我省植物病理学科发展和水稻病害绿色防控技术进步，整体达到国际先进水平，其中疣粒野生稻原生质体体细胞杂交技术及抗病种质创新达到国际领先水平。主要科技创新：（一）立项背景：水稻白叶枯病是世界水稻重要细菌性病害之一，由水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryza, Xoo)引起，感病水稻叶片表现枯黄萎蔫，一般减产20%-30%，严重的达50%以上，甚至绝收。种植水稻抗病品种是预防该病发生最经济有效的途径,目前育成的水稻抗病品种主要含有Xa3，Xa4或xa7，长期使用抗性基因单一的水稻品种，抗性会因为病菌小种变异或适应而丧失，出现病害重新流行的风险。疣粒野生稻（Oryza Meyeriana）对白叶枯病近乎免疫，在水稻抗病育种极具利用价值，但由于疣粒野生稻（GG型染色体组）与栽培稻（AA型染色体组）无法杂交，如何利用疣粒野生稻抗病基因需要技术突破和创新。当病害发生时，化学农药是防治白叶枯病的一个有效方法，但长期过量使用化学农药不仅提高水稻生产成本，而且还会造成稻米质量安全和生态环境污染。因此，绿色防控病害，不仅需要筛选高效低毒的化学农药，而且需要有准确的病害测报技术和防治指标作指导。近20年来，本研究团队在863、国家和省自然科学基金、省高校重之重学科建设项目、省“三农五方”科技协作计划等项目支持下，针对白叶枯病抗病新基因挖掘利用、在新的耕作制度下病害发生危害及其绿色防治技术等方面进行了系统研究。 （二）技术创新内容： 创新点1、创建疣粒野生稻原生质体体细胞杂交等技术，创新水稻抗白叶枯病新种质。 （1）创建疣粒野生稻原生质体体细胞杂交技术。由于疣粒野生稻与栽培稻亲缘关系较远，杂交不亲和，疣粒野生稻抗性资源的利用长期存在技术瓶颈。本项目通过突破疣粒野生稻原生质体分离技术瓶颈、优化疣粒野生稻与栽培稻不对称融合参数、克服融合细胞植株再生技术障碍，创建了疣粒野生稻原生质体体细胞杂交技术体系，同时，建立了疣粒野生稻组培快繁体系（发明专利号：CN200910101897.6），为疣粒野生稻种质保存和利用提供了技术保证。 （2）利用疣粒野生稻创制广谱抗病新种质。利用体细胞杂交技术创制了132份疣粒野生稻体细胞杂交后代新种质，经国内外30余个白叶枯菌株大田接种和分子鉴定，发现其中4份新种质对白叶枯病表现为高抗，含有广谱抗病新基因。这是首次利用体细胞