[1]李胜男,刘伟,胡兴明,等.近现代中国水稻育种历程[J].江苏农业科学,2023,51(11):20-26.
　Li Shengnan,et al.History of rice breeding in modern and contemporary China[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(11):20-26.
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近现代中国水稻育种历程()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第51卷
期数:
2023年第11期
页码:
20-26
栏目:
专论与综述
出版日期:
2023-06-05

文章信息/Info

Title:
History of rice breeding in modern and contemporary China
作者:
李胜男; 刘伟; 胡兴明; 赵良侠
安徽农业大学农学院，安徽合肥 230036
Author(s):
Li Shengnan; et al
关键词:
水稻; 育种历程; 矮化育种; 超级稻; 生物育种; 基因编辑
Keywords:
-
分类号:
S511.03
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
栽培水稻起源于我国，我国以稻米为主食有着超过3 000年的历史，水稻研究的历史也十分悠久。回顾我国一百多年来水稻育种历程，育种手段从简单的品种比较发展为以科学理论为支撑的纯系育种、杂交育种和生物育种等，期间取得了矮化育种、三系法育种、两系法育种和超级稻育种等重大突破。文章根据各个时期的发展特点，将该历程总结为3个发展时期，分别为科学育种初期、独立发展时期和逐步领先时期，对各个时期的主要育种手段及所取得的成就进行了总结，列举了我国近现代水稻育种历程的一些关键基因，并对水稻育种新技术及今后我国水稻育种发展方向进行了讨论和展望。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］夏如冰. 北洋政府时期的农政机构与农业政策(1912—1928年)［J］. 南京农业大学学报(社会科学版)，2003，3(3)：90-95.
［2］曹幸穗. 从引进到本土化：民国时期的农业科技［J］. 古今农业，2004(6)：45-53.
［3］夏如兵. 近代中国水稻育种科技的发展历程［J］. 农业考古，2010(4)：34-38，45.
［4］程式华. 中国水稻育种百年发展与展望［J］. 中国稻米，2021，27(4)：1-6.
［5］咸金山. 我国近代稻作育种事业述评［J］. 中国农史，1988，7(1)：54-63.
［6］袁隆平. 我在杂交水稻方面所做的工作［J］. 中国科技奖励，2001(1)：14-19.
［7］李振宇，吴建利. 我国三系杂交粳稻育种研究的现状与展望［J］. 杂交水稻，1991(增刊2)：13-16.
［8］石明松. 晚粳自然两用系选育及应用初报［J］. 湖北农业科学，1981，20(7)：1-3.
［9］冯云庆，王长义，李全新. 湖北长日核不育水稻的研究与利用［J］. 作物学报，1985，11(4)：227-234.
［10］元生朝，张自国，许传桢. 光照诱导湖北光敏感核不育水稻育性转变的敏感期及其发育阶段的探讨［J］. 作物学报，1988，14(1)：7-13.
［11］邓华凤，舒福北，袁定阳. 安农S-1的研究及其利用概况［J］. 杂交水稻，1999，14(3)：3-5.
［12］杨仁崔，王乃元，梁康迳，等. 籼稻温敏核不育5460S的研究［J］. 福建农学院学报，1993，22(2)：135-140.
［13］牟同敏. 中国两系法杂交水稻研究进展和展望［J］. 科学通报，2016，61(35)：3761-3769.
［14］杨守仁，张龙步，沈钖英，等. 三十六年来籼粳稻杂交育种的研究及发展［J］. 沈阳农业大学学报，1987，18(3)：3-9.
［15］徐正进，陈温福，张文忠，等. 北方粳稻新株型超高产育种研究进展［J］. 中国农业科学，2004，37(10)：1407-1413.
［16］黄耀祥，林青山. 水稻超高产、特优质株型模式的构想和育种实践［J］. 广东农业科学，1994，21(4)：1-6.
［17］周开达，马玉清，刘太清，等. 杂交水稻亚种间重穗型组合选育——杂交水稻超高产育种的理论与实践［J］. 四川农业大学学报，1995，13(4)：403-407.
［18］袁隆平. 超级杂交水稻的现状和展望［J］. 粮食科技与经济，2003，28(1)：2-3.
［19］袁隆平. 中国超级杂交稻育种技术的未来展望［J］. 中国乡村发现，2015(1)：18-21.
［20］张启发. 绿色超级稻培育的设想［J］. 分子植物育种，2005，3(5)：601-602.
［21］Sasaki A，Ashikari M，Ueguchi-Tanaka M，et al. Green revolution：a mutant gibberellin-synthesis gene in rice［J］. Nature，2002，416(6882)：701-702.
［22］Luo D P，Xu H，Liu Z L，et al. A detrimental mitochondrial-nuclear interaction causes cytoplasmic male sterility in rice［J］. Nature Genetics，2013，45(5)：573-577.
［23］Yao F，Xu C，Yu S B，et al. Mapping and genetic analysis of two fertility restorer loci in the wild-abortive cytoplasmic male sterility system of rice (Oryza sativa L.)［J］. Euphytica，1997，98：183-187.
［24］梅明华，陈亮，章志宏，等. 农垦58S光敏不育基因突变位点的确定及pms3区间的进一步作图［J］. 中国科学(C辑)，1999，29(3)：310-315.
［25］Wang Y G，Xing Q H，Deng Q Y，et al. Fine mapping of the rice thermo-sensitive genic male-sterile gene tms5［J］. Theoretical and Applied Genetics，2003，107(5)：917-921.
［26］Wang Z Y，Wu Z L，Xing Y Y，et al. Nucleotide sequence of rice waxy gene［J］. Nucleic Acids Research，1990，18(19)：5898.
［27］Yu J，Hu S N，Wang J，et al. A draft sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp. indica)［J］. Science，2002，296(5565)：79-92.
［28］Goff S A，Ricke D，Lan T H，et al. A draft sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp. japonica)［J］. Science，2002，296(5565)：92-100.
［29］Mao H L，Sun S Y，Yao J L，et al. Linking differential domain functions of the GS3 protein to natural variation of grain size in rice［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2010，107(45)：19579-19584.
［30］Weng J F，Gu S H，Wan X Y，et al. Isolation and initial characterization of GW5，a major QTL associated with rice grain width and weight［J］. Cell Research，2008，18(12)：1199-1209.
［31］Xue W Y，Xing Y Z，Weng X Y，et al. Natural variation in Ghd7 is an important regulator of heading date and yield potential in rice［J］. Nature Genetics，2008，40(6)：761-767.
［32］Wang S S，Wu K，Qian Q，et al. Non-canonical regulation of SPL transcription factors by a human OTUB1-like deubiquitinase defines a new plant type rice associated with higher grain yield［J］. Cell Research，2017，27(9)：1142-1156.
［33］Huang L C，Li Q F，Zhang C Q，et al. Creating novel Wx alleles with fine-tuned amylose levels and improved grain quality in rice by promoter editing using CRISPR/Cas9 system［J］. Plant Biotechnology Journal，2020，18(11)：2164-2166.
［34］Li Y B，Fan C C，Xing Y Z，et al. Chalk5 encodes a vacuolar H+-translocating pyrophosphatase influencing grain chalkiness in rice［J］. Nature Genetics，2014，46(4)：398-404.
［35］Zhang G Y，Cheng Z J，Zhang X，et al. Double repression of soluble starch synthase genes SSⅡa and SSⅢa in rice (Oryza sativa L.) uncovers interactive effects on the physicochemical properties of starch［J］. Genome，2011，54(6)：448-459.
［36］Lorieux M，Petrov M，Huang N，et al. Aroma in rice：genetic analysis of a quantitative trait［J］. Theoretical and Applied Genetics，1996，93(7)：1145-1151.
［37］Fukuoka S，Okuno K.QTL analysis and mapping of pi21，a recessive gene for field resistance to rice blast in Japanese upland rice［J］. Theoretical and Applied Genetics，2001，103(2/3)：185-190.
［38］Wang C L，Fan Y L，Zheng C K，et al. High-resolution genetic mapping of rice bacterial blight resistance gene Xa23［J］. Molecular Genetics and Genomics：MGG，2014，289(5)：745-753.
［39］Wang Q，Liu Y Q，He J，et al. STV11 encodes a sulphotransferase and confers durable resistance to rice stripe virus［J］. Nature Communications，2014，5：4768.
［40］Guo J P，Xu C X，Wu D，et al. Bph6 encodes an exocyst-localized protein and confers broad resistance to planthoppers in rice［J］. Nature Genetics，2018，50(2)：297-306.
［41］Huang X Z，Qian Q，Liu Z B，et al. Natural variation at the DEP1 locus enhances grain yield in rice［J］. Nature Genetics，2009，41(4)：494-497.
［42］Zhang J Y，Liu Y X，Zhang N，et al. NRT1.1B is associated with root microbiota composition and nitrogen use in field-grown rice［J］. Nature Biotechnology，2019，37(6)：676-684.
［43］Wang Q，Nian J Q，Xie X Z，et al. Genetic variations in ARE1 mediate grain yield by modulating nitrogen utilization in rice［J］. Nature Communications，2018，9(1)：735.
［44］Li X M，Chao D Y，Wu Y，et al. Natural alleles of a proteasome α2 subunit gene contribute to thermotolerance and adaptation of African rice［J］. Nature Genetics，2015，47(7)：827-833.
［45］Luo W，Huan Q，Xu Y Y，et al. Integrated global analysis reveals a vitamin E-vitamin K1 sub-network，downstream of COLD1，underlying rice chilling tolerance divergence［J］. Cell Reports，2021，36(3)：109397.
［46］Yang J Y，Zhao X B，Cheng K，et al. A killer-protector system regulates both hybrid sterility and segregation distortion in rice［J］. Science，2012，337(6100)：1336-1340.
［47］Ma X L，Zhang Q Y，Zhu Q L，et al. A robust CRISPR/Cas9 system for convenient，high-efficiency multiplex genome editing in monocot and dicot plants［J］. Molecular Plant，2015，8(8)：1274-1284.
［48］Wan X Y，Weng J F，Zhai H Q，et al. Quantitative trait loci (QTL) analysis for rice grain width and fine mapping of an identified QTL allele gw-5 in a recombination hotspot region on chromosome 5［J］. Genetics，2008，179(4)：2239-2252.
［49］Komor A C，Kim Y B，Packer M S，et al. Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage［J］. Nature，2016，533(7603)：420-424.
［50］Li T，Liu B，Spalding M H，et al. High-efficiency TALEN-based gene editing produces disease-resistant rice［J］. Nature Biotechnology，2012，30(5)：390-392.
［51］武广珩，傅仙玉. 利用CRISPR/Cas9技术编辑水稻负调控抗病基因OsEDR1及基因功能分析［J］. 应用与环境生物学报，2019，25(6)：1375-1380.
［52］王芳权，范方军，李文奇，等. 利用CRISPR/Cas9技术敲除水稻Pi21基因的效率分析［J］. 中国水稻科学，2016，30(5)：469-478.
［53］Zeng D C，Liu T L，Ma X L，et al. Quantitative regulation of Waxy expression by CRISPR/Cas9-based promoter and 5′UTR-intron editing improves grain quality in rice［J］. Plant Biotechnology Journal，2020，18(12)：2385-2387.
［54］邵高能，谢黎虹，焦桂爱，等. 利用CRISPR/CAS9技术编辑水稻香味基因Badh2［J］. 中国水稻科学，2017，31(2)：216-222.
［55］沈兰，李健，付亚萍，等. 利用CRISPR/Cas9系统定向改良水稻粒长和穗粒数性状［J］. 中国水稻科学，2017，31(3)：223-231.
［56］Xu R F，Li H，Qin R Y，et al. Gene targeting using the Agrobacterium tumefaciens-mediated CRISPR-Cas system in rice［J］. Rice，2014，7(1)：5.
［57］Sun Y W，Zhang X，Wu C Y，et al. Engineering herbicide-resistant rice plants through CRISPR/Cas9-mediated homologous recombination of acetolactate synthase［J］. Molecular Plant，2016，9(4)：628-631.
［58］Wang C，Liu Q，Shen Y，et al. Clonal seeds from hybrid rice by simultaneous genome engineering of meiosis and fertilization genes［J］. Nature Biotechnology，2019，37(3)：283-286.
［59］Cai L L，Cao Y Y，Xu Z Y，et al. A transcription activator-like effector Tal7 of Xanthomonas oryzae pv. oryzicola activates rice gene Os09g29100 to suppress rice immunity［J］. Scientific Reports，2017，7(1)：5089.
［60］Wu T，Zhang H M，Yuan B，et al. Tal2b targets and activates the expression of OsF3H03g to hijack OsUGT74H4 and synergistically interfere with rice immunity［J］. The New Phytologist，2022，233(4)：1864-1880.
［61］Wang F J，Wang C L，Liu P Q，et al. Enhanced rice blast resistance by CRISPR/Cas9-targeted mutagenesis of the ERF transcription factor gene OsERF922［J］. PLoS One，2016，11(4)：e0154027.
［62］Tang L，Mao B G，Li Y K，et al. Knockout of OsNramp5 using the CRISPR/Cas9 system produces low Cd-accumulating indica rice without compromising yield［J］. Scientific Reports，2017，7(1)：14438.
［63］Miao J，Guo D S，Zhang J Z，et al. Targeted mutagenesis in rice using CRISPR-Cas system［J］. Cell Research，2013，23(10)：1233-1236.
［64］Huang X R，Su F，Huang S，et al. Novel Wx alleles generated by base editing for improvement of rice grain quality［J］. Journal of Integrative Plant Biology，2021，63(9)：1632-1638.
［65］盛夏冰，谭炎宁，孙志忠，等. 利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定向降低水稻落粒性［J］. 中国农业科学，2018，51(14)：2631-2641.
［66］王加峰，郑才敏，刘维，等. 基于CRISPR/Cas9技术的水稻千粒重基因tgw6突变体的创建［J］. 作物学报，2016，42(8)：1160-1167.
［67］Huang L Y，Zhang R，Huang G F，et al. Developing superior alleles of yield genes in rice by artificial mutagenesis using the CRISPR/Cas9 system［J］. The Crop Journal，2018，6(5)：475-481.

相似文献/References:

[1]马旭俊,刘春娟,吕世博,等.绿色荧光蛋白基因在水稻遗传转化中的应用[J].江苏农业科学,2013,41(04):35.
[2]李岳峰,居立海,张来运,等.水分胁迫下丛枝菌根对水稻/绿豆间作系统 作物生长和氮磷吸收的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):58.
[3]崔月峰,孙国才,王桂艳,等.不同施氮水平和前氮后移措施对水稻产量 及氮素利用率的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):66.
[4]张其蓉,宋发菊,田进山,等.长江中下游稻区水稻区域试验品种抗稻瘟病鉴定与评价[J].江苏农业科学,2013,41(04):92.
[5]王麒,张小明,卞景阳,等.不同插秧密度对黑龙江省第二积温带水稻产量及产量构成的影响[J].江苏农业科学,2013,41(05):60.
　Wang Qi,et al.Effect of different transplanting density on yield and yield component of rice in second temperature zone of Heilongjiang Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(11):60.
[6]张国良,张森林,丁秀文,等.基质厚度和含水量对水稻育秧的影响[J].江苏农业科学,2013,41(05):62.
　Zhang Guoliang,et al.Effects of substrate thickness and water content on growth of rice seedlings[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(11):62.
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[8]杨红福,姚克兵,束兆林,等.甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对水稻恶苗病的田间药效[J].江苏农业科学,2014,42(12):166.
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[9]唐成,陈露,安敏敏,等.稻瘟病诱导水稻幼苗叶片氧化还原系统的特征谱变化[J].江苏农业科学,2014,42(12):141.
　Tang Cheng,et al.Characteristic spectral changes of redox homeostasis system in rice seedling leaves induced by rice blast[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(11):141.
[10]万云龙.优质水稻—春甘蓝轮作高效栽培模式[J].江苏农业科学,2014,42(12):90.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-07-15
基金项目：安徽省高等学校自然科学研究项目(编号：KJ2021A0196)。
作者简介：李胜男(1999—)，女，安徽亳州人，研究方向为水稻不稳定遗传机理研究及优异种质资源创建。E-mail：lishengnan1999@163.com。
通信作者：赵良侠，博士，实验师，主要从事水稻分子育种、不稳定水稻基因组与杂种优势利用研究。E-mail：zhaoliangxia0501@163.com。
更新日期/Last Update: 2023-06-05