推广杂交水稻是提高水稻单产最有效途径，杂交水稻应用近50年，用种成本高已成为限制产业持续发展的主要瓶颈，主要原因：一是水稻机插、机抛、机播等轻简化种植模式，用种量增加3倍以上；二是适宜机械化制种的强优势组合缺乏，制种高产与品种高产难以协同；三是传统亲本制约机械化模式创新，人工成本不断增加。针对上述问题，湖南农业大学/湖南杂交水稻研究中心水稻小粒型不育系创制与应用唐文帮教授团队围绕“小”字做文章，以创制水稻小粒型不育系为突破口，选育小粒不育系强优势组合，实现“小粒种、大粒稻”协同；以小粒不育系为核心，创立全程机械化制种技术体系，实现制种高产与品种高产的协同。
研究团队率先培育出小粒型两用核不育系卓201S（千粒重13.5 g）并大面积推广应用，小粒型系列品种产量高、品质优、抗性强、适应性广，适于机械化杂交制种，显著降低种子生产成本，然而卓201S小粒特性的分子调控机制尚不清楚。
近期，唐文帮教授团队与中国农业科学院水稻功能基因组万建民教授团队合作完成的题为“Genetic analysis and fine mapping of a grain size QTL in the small-grain sterile rice line Zhuo201S ”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年7期正式发表。该研究表明卓201S小粒性状主要由一个尚未报道的新基因控制，该基因在卓201S的等位变异导致籽粒变小、每穗粒数增加，研究结果为后续基因克隆与应用提供了坚实基础。
该研究以卓201S为供体亲本，雅恢2115为轮回亲本，经过连续回交构建近等基因系遗传群体。与雅恢2115相比，近等基因系（NIL-Z201S）籽粒变小，二次枝梗数增加导致穗粒数增加，该小粒基因不仅影响粒型，而且影响穗粒数。通过图位克隆，将目标基因定位在2号染色体短臂、分子标记S2-4-1和LB63之间约113 kb区间内。在这个基因组区域有14个潜在候选基因，转基因和表达量分析表明，LOC_Os02g14760是最有可能的候选基因。
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Bin Lei, Jiale Shao, Feng Zhang, Jian Wang, Yunhua Xiao, Zhijun Cheng, Wenbang Tang, Jianmin Wan. 2024. Genetic analysis and fine mapping of a grain size QTL in the small-grain sterile rice line Zhuo201S. Journal of Integrative Agriculture, 23(7): 2155-2163.
研究团队简介
唐文帮教授（第一排正中间）
湖南农业大学/湖南杂交水稻研究中心“水稻小粒型不育系创制与应用”研究团队由唐文帮教授领衔，主要开展水稻小粒不育系种质资源挖掘与新品种培育研究。针对传统杂交水稻制种产量低、劳动力强度大的产业瓶颈，在水稻小粒不育系基因挖掘与材料创制、杂交水稻高产高效制种技术创新、杂交水稻全程机械化制种模式集成、适宜机械化制种品种培育等方面做了大量研究工作。创制出第一个大面积推广应用、千粒重13.5 g小粒型两系不育系卓201S，于2016年通过海南省品种审定，随后培育出卓234S、展998S、梁2329S、栋1898S、粒68S等具有应用价值、千粒重小于14 g的小粒型不育系通过审定；利用小粒型不育系与强优势大粒型恢复系配组，开展杂交制种混播、混收、机械分选配套技术研究，实现杂交制种全程机械化，已经选配出卓两优1126、卓两优141、卓两优0985、卓两优581、卓两优1998、展两优1号、展两优887、梁两优1484等17个杂交组合通过国家品种审定并大面积推广，卓两优1126被农业农村部推荐为主导品种。“水稻小粒型两系不育系选育及其机械化种子生产技术”2019年获大北农科技奖植物育种一等奖，“水稻小粒型两用核不育系创制与应用”2023年获教育部技术发明一等奖。唐文帮教授长期致力于杂交水稻研究，在两系法杂交稻理论创新、超高产水稻品种培育、种子生产技术等方面做出了突出贡献。育成11个水稻不育系、62个杂交稻品种通过审定，累计推广近3亿亩；获国家技术发明二等奖1项（排名第2）、湖南省科技进步一等奖1项（排名第1）、教育部技术发明一等奖2项（排名第1、第2）、大北农科技奖植物育种一等奖2项（排名第1、第2）、湖南省技术发明一等奖1项（排名第2）、第十二届袁隆平科技奖等；主持国家自然科学基金、国家重大专项、国家重点研发计划、湖南省科技重大专项等省部级课题30余项；获国家（国际）技术发明专利和著作权13项；获植物新品种权48项；发表研究论文60多篇。
| 图文由湖南农业大学/湖南杂交水稻研究中心“水稻小粒型不育系创制与应用”研究团队提供
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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