获 奖 者：万建民 赵志刚 江玲 程治军 秦瑞珍 翟虎渠

获奖单位：南京农业大学 中国农业科学院作物科学研究所

成果简介：

水稻是我国主要粮食作物。野生稻细胞质雄性不育基因的发现，实现了亚种内杂交水稻的三系配套，大幅度提高了我国水稻产量。水稻籼粳亚种间杂种优势强大，一般比亚种内杂交水稻产量潜力高10-30%，但籼粳亚种间杂种存在半不育、超亲晚熟和株高超亲等问题，严重影响其在生产上的利用。因此，本项目开展了水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育，发现并利用广亲和、光钝感早熟和显性矮秆基因，培育籼粳交高产水稻新品种。

1、发现11个不育位点，克隆广亲和基因，探明籼粳交配子体败育分子机理。2000年以来相继发现4个籼粳交雌配子不育位点（S29、S30、S31、S32）和7个雄配子不育位点（S19、S33、S34、S35、S37、qPS-1、pss1），在相应不育位点上均发现了广亲和基因。聚合不同位点的广亲和基因，创制广亲和不育系和恢复系，组配的籼粳交新组合结实率稳定在85%以上，有效解决了籼粳交配子体败育难题。图位克隆了花粉半不育基因pss1，从分子水平上阐明了pss1在禾本科作物中的进化和作用机理（Plant Cell，2011）。

2、发现控制抽穗期的光钝感基因，明确各稻区主栽品种的抽穗期基因型及其互作关系。发现了光钝感基因Dth8（Plant Physiol.，2010），提出在籼粳亲本选配中利用光钝感基因、感光性基因型相同、感光性基因型非互补的分子设计育种方法，设计目标基因型和最佳育种方案，获得了理想熟期的籼粳交新组合。

3、发掘水稻显性矮秆基因。发现显性矮秆突变体Epi-df，利用显性矮秆突变体Epi-df和KL908，分别图位克隆了显性矮秆基因Epi-df和D53，为解决籼粳杂种株高超亲、培育适当株高的水稻品种奠定基础。

4、聚合广亲和基因和光钝感基因，培育籼粳交新品种。聚合S5-n、S7-n、S17-n等广亲和基因和光钝感基因Dth8，培育出广适强优恢复系W107，组配的协优107和Ⅱ优107分别通过国家和省级审定。2006年协优107在云南省永胜县1.13亩上创亩产1287公斤，刷新了世界水稻亩产最高纪录。利用等位基因置换法，将S5i、S7i、S8i、S9i等籼型育性基因转移到粳稻背景的光敏不育系中，创制与籼型亲和力强的粳型不育系509S，组配的籼粳交新组合"南农优102"在2010、2011年国家南方晚籼杂交稻区试中排名第一。通过粳中渗籼，聚合优质、高产、抗病虫等性状的有利基因，育成高产优质多抗粳稻新品种宁粳2号、3号。新品种累计推广1270.2万亩，新增效益134185.4万元，其中2009-2011年推广871.3万亩，新增效益93872.1万元。
获植物新品种权7项，申请1项，获得国家发明专利6项，申请4项，发表论文98篇，其中，在Plant Cell、Plant J、Genetics、TAG、PMB等杂志发表SCI论文47篇，SCI引用次数374次。

本项目有效解决了籼粳亚种间杂种在生产上的利用难题，为保障我国粮食安全、农民增收和农业可持续发展做出了重要贡献。