項目簡介：    本研究屬于作物分子生物學(xué)和遺傳育種學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

首次以秈粳雜交(窄葉青8號/京系17)F1和(雜交稻秈型恢復(fù)系圭630/粳型廣親和系02428)F1的兩個DH群體為基礎(chǔ)，利用RFLP、RAPD和SSR等標(biāo)記構(gòu)建了兩張分子連鎖圖譜，分別覆蓋水稻基因組1962和2000cM，并用染色體端粒相關(guān)的DNA序列將連鎖群向端粒延伸。

以上述圖譜為基礎(chǔ)，率先對水稻光合作用相關(guān)性狀、抗逆和抗病、再生力、株高構(gòu)成與抗倒性、秈粳交育性生殖障礙、籽粒灌漿充實和耐儲性、恢復(fù)基因、花藥培養(yǎng)力等性狀相關(guān)的QTL進(jìn)行遺傳分析和定位研究。通過不同生境的比較定位，系統(tǒng)地研究了控制米質(zhì)和農(nóng)藝性狀的QTL，QTL與環(huán)境的互作，確定了一些與稻米品質(zhì)和農(nóng)藝性狀相關(guān)的主效QTL，這對QTL的精細(xì)定位、克隆和分子標(biāo)記輔助選擇提高產(chǎn)量和改良米質(zhì)具有重要意義。

發(fā)現(xiàn)、定名并定位了一批控制重要性狀的新基因20余個，為進(jìn)一步克隆相關(guān)基因、研究其功能奠定了基礎(chǔ)。

通過圖位克隆法分離了抗稻瘟病基因Pi-d2和多蘗矮桿基因HTD1，明確了稻瘟病抗病機(jī)理和水稻形態(tài)建成的一些機(jī)制，有助于解決稻瘟病的抗性和超級稻新株型的分子設(shè)計，進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量和抗性。

利用分子標(biāo)記對首次發(fā)現(xiàn)的水稻早代穩(wěn)定材料進(jìn)行了相關(guān)研究，獲得了與早代穩(wěn)定現(xiàn)象相關(guān)的分子標(biāo)記，并建立了高效、多個優(yōu)良基因聚合的分子育種新體系，選育了一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病雜交稻新組合，推廣368萬畝，創(chuàng)社會經(jīng)濟(jì)效益80504萬元。

同行專家評議：該成果是基礎(chǔ)與應(yīng)用研究緊密結(jié)合、多單位長期合作、協(xié)同攻關(guān)的成功范例，豐富了水稻遺傳學(xué)理論，獲得了一批優(yōu)良基因資源，為水稻基因克隆、解析水稻基因組奠定了基礎(chǔ)；建立了高效分子育種技術(shù)體系，提高了雜交稻育種效率和技術(shù)水平，為繼續(xù)保持我國雜交稻育種技術(shù)的領(lǐng)先水平提供了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

該研究在國內(nèi)外發(fā)表論文188篇，其中SCI收錄54篇，34篇被SCI引用287次，134篇被CSCD收錄，88篇在CSCD中被引用528次。

主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：  (1) 首次以秈粳雜交（窄葉青8號/京系17）F1和（圭630/02428）F1的兩個DH群體為基礎(chǔ)，利用RFLP、RAPD和SSR等標(biāo)記構(gòu)建了兩張分子遺傳圖譜，分別覆蓋水稻基因組1962cM和2000cM。

（學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文1，2，3，4，5，6）

(2) 通過不同生態(tài)環(huán)境的比較定位，系統(tǒng)研究了控制稻米品質(zhì)和農(nóng)藝性狀的QTLs，QTL與環(huán)境的互作，確定了一批與稻米品質(zhì)和農(nóng)藝性狀相關(guān)的主效QTL位點(diǎn)。（學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文2，3）

(3) 定位了水稻光合作用相關(guān)性狀、耐鹽和耐冷、再生力、秈粳交生殖障礙、籽粒灌漿充實、恢復(fù)基因、花藥培養(yǎng)力、蛋白質(zhì)和脂肪含量等性狀相關(guān)的QTL位點(diǎn)。（學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文4，5，6）

(4) 發(fā)現(xiàn)、命名和定位了一批控制重要性狀的新基因，包括抗稻瘟病基因Pi-d1和Pi-d2、控制生育期的早熟顯性基因Ef -cd(t)和遲熟隱性基因lf-3(t)、溫敏顯性核不育基因TMS、無花粉隱性核不育和雌不育基因、寡分蘗基因ft1、小粒矮桿基因d162(t)、矮桿多分蘗基因htd1、稀穗基因lax等。（學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文7，9，10）

(5) 采用圖位克隆法分離克隆了廣譜抗稻瘟病新基因Pi-d2，編碼的蛋白質(zhì)其氨基末端是一個包含17個氨基酸的信號肽的信號識別區(qū)，羧基末端為絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性區(qū)，中間為疏水的跨膜結(jié)構(gòu)，在水稻根、徑和葉中均為組成型表達(dá)。（學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文9）

(6) 水稻分蘗和株高是重要的農(nóng)藝性狀，分蘗數(shù)是產(chǎn)量形成關(guān)鍵性狀之一。來源于水稻育種中的自然突變體Htd1表現(xiàn)為分蘗增加、株高降低。采用定位克隆的方式克隆了HTD1，該基因位于第4染色體，編碼609個氨基酸，屬于CCD蛋白質(zhì)家族，與擬南芥MAX3基因同源，該基因在微管束組織中的表達(dá)量最大。研究表明水稻分蘗芽生長的控制機(jī)制與雙子葉植物側(cè)芽生長的控制機(jī)制相似。(學(xué)科分類：農(nóng)業(yè)生物學(xué)，論文10)

主要完成人：  1.   朱立煌

項目負(fù)責(zé)人，提供學(xué)術(shù)指導(dǎo)并參加本項目的各項研究工作。對每個發(fā)現(xiàn)點(diǎn)都有突出貢獻(xiàn)。參與工作量的70%。支持論文1-10。

2.   李仕貴

基因定位和克隆以及分子育種，對發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的2，4，5有突出貢獻(xiàn)，參與工作的50%。支持論文3和9。

3.   錢前

在本項目中主要負(fù)責(zé)水稻突變體的篩選、遺傳分析、定位群體構(gòu)建、育種材料培育等。對發(fā)現(xiàn)點(diǎn)2，3和4有突出貢獻(xiàn)，工作量達(dá)到50%。支持論文2和6。

4.   翟文學(xué)

基因定位和克隆，對發(fā)現(xiàn)點(diǎn)4，5，6有突出貢獻(xiàn)，參與工作量50%，支持論文8-10。

10篇代表性論文：  1.   Direct PCR-based genetic mapping of rice telomeric repeat associated sequences./ GENOME

2.   Comparative mapping of QTLs for agronomic traits of rice across environments using a doubled haploid population./THEORETICAL AND APPLIED GENETICS

3.   Genetic analysis of rice grain quality, /THEORETICAL AND APPLIED GENETICS

4.   Analysis of quantitative trait loci which contribute to anther culturability in rice (Oryza sativa L.) / MOLECULAR BREEDING

5.   Mapping QTLs for defective female gametophyte development in an inter-subspecific cross in Oryza sativa L./ THEORETICAL AND APPLIED GENETICS

6.   Genetic analysis of morphological index and its related taxonomic traits for classification of indica/japonica rice, /SCIENCE IN CHINA SERIES C-LIFE SCIENCES

7.   Identification and fine mapping of a mutant gene for palealess spikelet in rice, /PLANTA