在武汉大学,一片位于东湖边小山脚下的水稻田已存在50多年,成为该校水稻基础研究的重要基地。这片稻田不仅是校园景观的一部分,更是连接实验室与田间、基础研究与应用推广的“中转站”。武汉大学水稻研究团队在此深耕,从红莲型杂交稻到抗褐飞虱基因克隆,取得了一系列国际瞩目的成果。
红莲型杂交稻:国际公认的三大细胞质雄性不育类型之一
朱英国院士团队发现的红莲型细胞质雄性不育,与袁隆平的野败型、日本的包台型并列为国际公认的三大细胞质雄性不育类型。红莲型不育系来源于海南红芒野生稻,具有米质优、产量高、耐高温等优点,已在生产中大面积推广。该研究实现了中国杂交水稻细胞质由单一向多样化的跨越,2002年获国家技术发明二等奖。
抗褐飞虱基因Bph14的克隆:全球首次成功
何光存教授团队通过图位克隆法,成功克隆了水稻抗褐飞虱基因Bph14,这是世界上首次克隆出该基因。研究揭示了褐飞虱取食诱导胼胝质积累、堵塞筛管的抗虫机制,相关成果发表于PNAS、Plant Physiology等顶级期刊。该基因已提供给国内20多家育种单位,为抗虫水稻育种提供了关键基因资源。
基础与应用结合:从实验室到稻田的转化
朱仁山研究员利用分子标记辅助选择技术,将抗褐飞虱基因导入两系不育系Bph68S,成功培育出首个抗虫两系杂交稻新品种两优234。该品种在2010年通过鉴定,并在湖北等地推广,实现了实验室成果向生产实践的转化。
雄性不育与育性恢复的分子机理研究
朱英国团队克隆了红莲型雄性不育基因和育性恢复基因,揭示了配子体雄性不育的作用机理。何光存团队则克隆了OsUgp1基因,发现其表达抑制导致花粉败育,相关成果发表于Plant Cell,为两系杂交稻的光温敏核不育机理研究奠定了基础。
50多年来,武汉大学水稻研究坚持基础与应用结合,累计选育出12个新不育系、18个杂交稻新品种,推广面积超8000万亩,为粮食安全作出了重要贡献。