科技创新进展：长粒优质粳稻资源创制助力粳米外观品质改良
近日，我所水稻品质遗传改良创新团队在Rice期刊上发表了题为“Effects of grain shape genes editing on appearance quality of erect-panicle Geng/Japonica rice”的研究论文，创制新型的GW8、GS3、GL7、qGL3及TGW6等位基因系，为长粒优质粳稻种质资源创制及粳稻外观品质改良提供了新思路。
随着稻米产业的结构性调整与升级，优质粳米的市场需求逐年增大。我国传统的粳稻多为短圆粒型，而由近年发展趋势来看，长粒型粳米由于外观品质优异愈加受到市场青睐。目前，我国东北南部及江浙一带的高产粳稻多携带直立穗基因dep1，由于DEP1基因同时调控粒长，直立穗型粳稻多表现短圆粒及千粒重较小的粒型特征。因此，探究粒型主效基因对直立穗型粳稻粒型和垩白的影响，对培育长粒优质粳稻、提升直立穗品种市场竞争力具有重要意义。
研究团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，在高产粳稻盐丰47背景下，创制了GW8、GS3、GL7、qGL3及TGW6位点单基因敲除的近等基因系，通过考察近等基因系粒型和垩白表现，对比其颖壳及胚乳细胞动态发育，科学评价上述基因在长粒优质粳稻育种中的应用价值。研究结果显示，GS3和TGW6基因的敲除有利于降低垩白并提高产量，可作为直立穗型粳稻粒型改良的目标基因；GW8基因敲除后籽粒长宽比表现最大、垩白最低，但由于产量下降，可作为长粒优质粳稻培育的核心亲本。上述研究结果，为粳稻外观品质分子设计育种改良提供了理论依据及优异种质。
该研究得到国家自然科学基金面上项目、浙江省重点研发计划、中国农业科学院创新工程、中国水稻研究所重点研发项目等资助。优质稻育种课题组博士后毛艇为论文第一作者，胡培松院士为通讯作者，胡时开副研究员为共同通讯作者。
文章链接：https://doi.org/10.1186/s12284-021-00517-5