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我公司首席科學家李平在世界科學研究領域Nature Communications(自然雜志)上成功發表水稻紋枯病菌的進化和病原機制研究成果

我公司首席科學家李平在世界科學研究領域Nature Communications(自然雜志)上成功發表水稻紋枯病菌的進化和病原機制研究成果

  • 分類:公司新聞
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  • 發布時間:2013-02-01 00:00
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我公司首席科學家李平在世界科學研究領域Nature Communications(自然雜志)上成功發表水稻紋枯病菌的進化和病原機制研究成果

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我公司首席科學家李平在世界科學研究領域最具影響力的Nature Communications(自然雜志)上成功發表關于水稻紋枯病菌的進化和病原機制研究成果

    以四川農業大學水稻研究所鄭愛萍研究員為第一作者、我公司首席科學家李平教授為通訊作者,“The Evolution and Pathogenic Mechanisms of the Rice Sheath Blight Pathogen”(水稻紋枯病菌的進化和病原機制)于2013129日刊發在該日出版的Nature Communications上,為該期論文首頁推薦文章。

    紋枯病是水稻的第二大病害,在全球稻區普遍發生,特別在高溫高濕環境和高肥栽培條件下嚴重發生,造成嚴重減產和降低稻米品質。立枯絲核病原菌R. solani AG1 IA是水稻紋枯病的主要致病菌,也是玉米紋枯病、大豆紋枯病的重要致病菌。該病原菌寄主范圍廣,又具有多核、雜合、有性生殖退化等特性,人們對其病原機制和生物學特性的認識十分有限。由于病原機制復雜,且尚未發現高抗紋枯病的農作物品種資源,抗病育種未取得突破性進展,生產上不得不大量施用化學農藥進行防治,既增加生產成本更污染環境。

    該研究采用第二代測序技術對R. solani AG1 IA進行全基因組測序,組裝出37M的全基因組框架圖,基因組的雜合度為0.12%,檢測到43,121 SNP位點,并獲得真菌中最大的146 kb線立體完成圖。6,156個基因注釋到Pfam等四個數據庫,其中257個基因注釋到致病因子數據庫PHI中。與擔子菌類和不同類型病原菌比較基因組發現,其具有特有的致病基因家族和功能蛋白?;蚪M系統進化分析確定了其在擔子菌亞門獨特的進化地位,以及重復序列對基因組進化的影響。分析表明該病原菌并不具有龐大的碳水化合物水解酶家族,卻具有獨特的水解酶、吲哚類生物堿次生代謝產物合成酶以及相關的轉運蛋白、細胞色素P450等致病相關決定因子。通過病原菌侵染寄主不同時期的基因表達分析,構建了致病因子在侵染過程中的表達模式及預測到未知致病相關功能基因。從預測到的234個侵染早期高表達分泌蛋白中,經驗證獲得三類與寄主水稻、玉米、大豆互作的新型效應因子,揭示了效應因子的寄主?;?、快速群體進化和正向選擇特性。用分離到的效應因子對水稻種質資源進行了抗感鑒定及遺傳群體分析,初步篩選到抗感明顯的種質資源。同時還預測構建了水稻紋枯病的致病信號傳導途徑,以及bipolar有性生殖方式。該研究成果基于基因組水平對致病決定因子的分析揭示出水稻紋枯病菌廣寄主寄生生活方式和獨特病原機制。

   該研究是繼稻瘟病菌之后又一個從基因組水平全面解析病原機制的水稻真菌病害,為全面認識此類具有多融合群、多核雜合的重大真菌病害具有重要意義。該基因組框架圖是用新一代測序技術、運用多種組裝技術并通過Sanger方法驗證的具有高質量的真菌基因組圖譜。該文為國際首次報道水稻紋枯病病原菌測序成果,首次揭示其進化地位和病原機制。同時,也是首次對含有100多個種屬的立枯絲核病原菌基因組測序,為研究該類病原菌與寄主互作、necrotroph類病原菌與寄主互作機制提供研究模式。新型效應因子等的發現和研究將為水稻、玉米和大豆農作物紋枯病抗性種質的發掘、創制和應用以及病原菌寄主互作新機制研究奠定了重要基礎。

論文鏈接:http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n1/full/ncomms2427.html

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玉米雜交新品種-新玉503通過重慶市品種審定

審定編號:渝審玉2010 001,選育單位:四川農大高科農業有限責任公司、綿陽市川農作物科學研究院,特征特性:該品種屬中熟玉米雜交種,在區試3000株/畝密度下,出苗至成熟117~132天,平均123.4天;,種子拱土力強、出苗齊壯,幼苗綠色、葉鞘紫色、葉尖略披垂,成株葉片數20片,莖桿堅韌,株高276厘米,穗位高108厘米;根系發達,抗倒伏,活桿成熟;雄穗粉量大,散粉時間長;雌穗吐絲齊而多,活力強;雌雄協調,結實滿尖,禿尖短;果穗長筒型,穗平粒數604.5粒,出籽率85.088.0%,籽粒黃色、馬齒型,百粒重33.2克。 品質指標:籽粒容重740克/升,粗蛋白含量10.35%,粗脂肪含量3.86%,粗淀粉含量70.78%。 抗性評價:經人工接種鑒定,該品種抗玉米螟,中抗大斑病、小斑病、紋枯病和莖腐病,感絲黑穗病。 產量表現:20082009年參加區域試驗,平均單產551.5公斤/畝,比對照渝單8號增產10.54%,產量變幅472.3~671.3公斤/畝,14個試點全部增產,居第一位;2009年進行生產試驗,平均單產538.1公斤/畝,比對照渝單8號增產7.34%,產量變幅506.0~573.0公斤/畝,6個試點全部增產。 栽培要點:⑴播種:3月上中旬播種育苗為宜,播種前要進行曬種和精細整地,以提高成苗率;一般在地溫穩過l0℃以上時播種為宜,以保全苗。⑵播栽密度:適宜密度28003200株/畝,最佳密度3000株/畝左右。⑶田間管理:苗期特別要注意苗全、苗齊、培育苗壯。在施肥技術上,要求重施底肥、輕施拔節肥、重施攻苞肥,氮、磷、鉀肥配合使用。施肥比例:底肥30%、苗肥20%、拔節肥10%、攻苞肥40%,磷、鉀肥底肥全施;總施肥量:一般每畝施純氮20.0公斤左右、五氧化二磷10.0公斤左右、氧化鉀12.0公斤左右。及時中耕除草,注意防治絲黑穗病。⑷適期收獲。成熟收獲期應在授粉結束40天以后進行為宜。 適宜區域:適宜在重慶市海拔700米以下地區種植。
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2009-11

吉優716通過廣西農作物品種審定委員會四屆四次會議審定

審定編號:桂審稻2009013號,品種名稱:吉優716,選育單位:四川農業大學水稻研究所,湖南川農高科種業有限責任公司,品種來源:吉2A×蜀恢716,蜀恢716是用輻362號與蜀恢527雜交,再用蜀恢527回交1代后系選而成。 特征特性:該品種屬感溫型三系雜交水稻,桂南早稻種植,全生育期126天左右,比對照特優63早熟2天。主要農藝性狀(平均值)表現:每畝有效穗數16.5萬,株高118.2厘米,葉鞘、稃尖無色,谷殼黃色,穗長26.3厘米,每穗總粒數148.1粒,結實率80.0%,千粒重28.3克。米質主要指標:糙米率80.9%,整精米率60.0%,長寬比3.1,堊白米率31%,堊白度5.3%,膠稠度40毫米,直鏈淀粉含量21.0%??剐裕好缛~瘟5級,穗瘟5~7級,穗瘟損失指數22.0%~30.3%,稻瘟病抗性綜合指數5.0~6.5;白葉枯病致?、粜?級,Ⅴ型9級。 產量表現:2007年參加桂南稻作區早稻遲熟組初試,五個試點平均畝產509.19千克,比對照特優63增產1.13%(不顯著);2008年續試,六個試點平均畝產518.71千克,比對照特優63增產2.68%(不顯著);兩年試驗平均畝產513.95千克,比對照特優63增產1.91%。2008年生產試驗平均畝產544.91千克,比對照特優63增產2.57%。 栽培要點:1、播種期與播種量:適時播種,桂南作早稻栽培,3月上旬播種,每畝大田用種1.52千克,每畝秧田播種15—20千克。2、移栽:秧齡30天左右,一般5.5—6.5葉移栽,畝插(拋栽)810萬基本苗。3、水肥管理及病蟲害防治等參照遲熟雜交稻品種進行。 審定意見:經審核,該品種符合廣西水稻品種審定標準,通過審定,可在桂南稻作區作早稻或桂中稻作區早造因地制宜種植,應注意白葉枯病等病蟲害的防治。
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2009-11

優質雜交早稻吉優7號通過廣西農作物品種審定委員會四屆四次會議審定

審定編號:桂審稻2009004號,品種名稱:吉優7號,選育單位:四川農業大學水稻研究所,湖南川農高科種業有限責任公司,品種來源:吉2A×蜀恢007,蜀恢007為利用(蜀恢361×To463)F1×To463系統選育而成。 特征特性:該品種屬感溫型三系雜交水稻,桂中、桂北早稻種植,全生育期112天左右,比對照金優463遲熟1天。主要農藝性狀(平均值)表現:每畝有效穗數19.3萬,株高102.0厘米,穗長22.1厘米,每穗總粒數121.2粒,結實率78.8%,千粒重26.9克。米質主要指標:糙米率82.5%,整精米率56.6%,長寬比3.1,堊白米率34%,堊白度6.3%,膠稠度44毫米,直鏈淀粉含量22.4%??剐裕好缛~瘟5~6級,穗瘟9級,穗瘟損失指數93.6%,稻瘟病抗性綜合指數8.0~8.3;白葉枯病致?、粜?級,Ⅴ型9級。 產量表現:2007年參加桂中、桂北稻作區早稻早熟組初試,五個試點平均畝產473.42千克,比對照金優463增產1.8%(不顯著);2008年續試,五個試點平均畝產448.18千克,比對照金優463增產4.62%(不顯著);兩年試驗平均畝產460.80千克,比對照金優463增產3.21%。2008年生產試驗平均畝產414.20千克,比對照金優463增產7.4%。 栽培要點:1、適時播種。在桂中、桂北作早稻栽培,宜在3月下旬播種,每畝秧田播種1015千克,每畝大田用種2千克左右,一葉一心期噴施多效唑,二葉一心期及時追施“斷奶肥”。2、每畝插(拋栽)基本苗1012萬。3、其它管理措施參照金優463等早熟雜交品種。審定意見:經審核,該品種符合廣西水稻品種審定標準,通過審定,可在桂中、桂北稻作區作早、晚稻種植,應特別注意稻瘟病、白葉枯病等病蟲害的防治。
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