张月雄:构建水稻多抗性育种体系,筑牢抗水稻病虫害防线
  • 发布单位:院办公室
  • 2022-08-16 11:03:34
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广西农业科学院第二批青年拔尖人才系列报道之十五

张月雄:构建水稻多抗性育种体系,筑牢抗水稻病虫害防线

2008年6月,张月雄于华南农业大学作物遗传育种硕士毕业后,同年11月进入广西农业科学院水稻研究所工作,真正过上了修“稻”者的生活。

水稻是我国重要的粮食作物,广西是我国水稻病虫害的高发地区和迁飞性害虫的前沿地区,稻瘟病和褐飞虱的频繁发生给粮食安全造成了严重的威胁,培育抗性品种是防治水稻病虫害最经济有效和生态安全的技术手段。

种质资源是育种创新的核心基础。野生稻是水稻天然的基因库,在长期的自然选择压力下,形成了诸多优良性状决定基因。广西野生稻资源丰富,张月雄及同事通过对野生稻种质资源的收集和鉴定,已经发掘了11个抗病虫基因(座位),并公开发表在国内外的学术期刊上。其中抗褐飞虱基因4个、抗稻瘟病基因(座位)5个,抗细菌性条斑病基因1个,白叶枯基因1个,为抗性育种和种质创新提供宝贵的基因资源。

稻瘟病是水稻生产第一大病害,在流行年份的重病地区一般减产10%~20%,严重的达40%~50%,局部田块甚至颗粒无收。由于稻瘟病抗性生理小种复杂多变,抗性育种一直面临诸多挑战。如何在保证产量和品质的前提下,提高品种稻瘟病抗性能力,一直是水稻育种面临的种业难题。目前,业界已经鉴定了大约100个稻瘟病抗性基因,哪些抗性基因适合我们育种利用?哪些基因聚合在一起能获得更强和更广谱的抗性?张月雄默默地沉思,也一直在努力地摸索。2009年便开始在岑溪梨木镇稻瘟病自然诱发鉴定点开展水稻种质资源及育种中间材料的抗性鉴定工作,同时还与植物保护研究所研究人员合作,经过10多年的努力,从中发现了一个抗性稳定且广谱持久的水稻材料。利用该材料申报广西自然科学基金面上项目及国家自然科学基金(同事主持)并获得资助。通过项目的实施,完成了其广谱抗性的遗传基础解释,创制了一批抗性优良的恢复系。其中聚合了5个抗稻瘟病基因的恢复系桂恢5501配制的组合那优5501通过广西水稻品种审定。此外在广西重点研发计划项目支持下,正在对300份左右骨干水稻亲本进行稻瘟病抗性鉴定,随后将利用基因芯片对10个主要抗性基因进行分析,以期找出培育广谱抗性品种的合理基因组合。

“风好正是扬帆时,策马扬鞭再奋蹄”。基因组学技术日新月异,生物育种技术方兴未艾。此时他深感自己知识储备的不足,为了紧跟时代的步伐,于2012年考取了广西大学作物遗传育种专业的博士研究生。博士期间,他利用多组学技术从2个抗源BPHR660和BPHR2170上鉴定了3个褐飞虱抗性基因,其中从BPHR660上鉴定的抗性基因Bph35的相关研究结果已经发表在Rice science上,BPHR2170具有超强的褐飞虱抗性,同时国内其他研究团队在Scientific reports的研究结果也证实该抗源上的基因是目前最强的抗性基因。利用该抗性材料申请并获得了广西自然科学基金面上项目、国家自然科学基金以及广西自然科学基金重点项目(粤桂联合基金)的资助。目前,已经完成了该抗源上的2个抗性基因克隆和验证,正在深入解析其褐飞虱抗性分子机制。

“春种一粒粟,秋收万颗子。”开展水稻育种工作,需要躬身田间,付出大量的体力劳动。一年之中有8—9个月的时间是农忙季节,从播种、插秧、材料检测分析、杂交到收种等各个环节,每个过程他都积极参与,年复一年,不断循环。不管是烈日炎炎,还是狂风骤雨,都阻挡不了他对育种工作的痴迷和热爱。

“星光不问赶路人,岁月不负有心人”。张月雄在各级领导及团队的支持下,经过近14年的辛勤耕耘,正结出累累硕果。其主持和主要参与省部级以上项目20多项,其中主持国家自然科学基金1项、广西重点研发计划项目1项、广西创新驱动发展专项课题2项和广西自然科学基金4项;获广西科技进步二等奖2项;以第一作者(共同第一)或通讯作者(共同通讯)在Plant journal、International journal of molecular science、Rice Science、Euphytica和《分子植物育种》等刊物上发表论文10多篇;主持育成那优5501等水稻品种3个,参与育成水稻品种10个,成果转化水稻品种8个;获授权水稻新品种权5项和国家发明专利4项。

褐飞虱抗性鉴定成虫采集_副本.jpg

张月雄对褐飞虱抗性鉴定成虫进行采集

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张月雄对抗性材料进行分子检测

院办公室  薛臣艺供稿/张月雄供图  黄大辉审核

责任编辑:薛臣艺